RU2735314C1 - Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции при воздействии имитирующих помех - Google Patents

Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции при воздействии имитирующих помех Download PDF

Info

Publication number
RU2735314C1
RU2735314C1 RU2020112136A RU2020112136A RU2735314C1 RU 2735314 C1 RU2735314 C1 RU 2735314C1 RU 2020112136 A RU2020112136 A RU 2020112136A RU 2020112136 A RU2020112136 A RU 2020112136A RU 2735314 C1 RU2735314 C1 RU 2735314C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
range
speed
decision
doppler
Prior art date
Application number
RU2020112136A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Викторович Богданов
Денис Викторович Закомолдин
Валентин Александрович Голубенко
Фади Ибрагим
Вадим Александрович Каширец
Мохамед Али Салум
Гаяне Размиковна Якунина
Original Assignee
Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2020112136A priority Critical patent/RU2735314C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2735314C1 publication Critical patent/RU2735314C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/5244—Adaptive clutter cancellation
    • 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
    • G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/53—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on a single spectral line and associated with one or more range gates with a phase detector or a frequency mixer to extract the Doppler information, e.g. pulse Doppler radar
    • 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
    • G01S7/295—Means for transforming co-ordinates or for evaluating data, e.g. using computers
    • 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
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures
    • 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
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к области вторичной обработки радиолокационных (РЛ) сигналов и может быть использовано для распознавания в импульсно-доплеровской радиолокационной станции (РЛС) типа самолета с турбореактивным двигателем (ТРД) при воздействии имитирующих (уводящих по дальности и скорости) помех. Достигаемый технический результат - распознание в импульсно-доплеровской РЛС с вероятностью не ниже заданной типа самолета с турбореактивным двигателем при воздействии уводящих по дальности и скорости помех. В способе сигнал, отраженный от самолета с турбореактивным двигателем, подвергают узкополосной доплеровской фильтрации, преобразуют в амплитудно-частотный спектр. Далее в первом калмановском фильтре определяют оценку доплеровской частоты
Figure 00000105
обусловленной отражениями сигнала от планера самолета, во втором калмановском фильтре определяют оценку доплеровской частоты
Figure 00000106
обусловленной отражением сигнала от наступающих лопаток, а в четвертом калмановском фильтре от отступающих лопаток рабочего колеса первой ступени компрессора низкого давления силовой установки самолета. Сравнивают модуль производной оценки разности
Figure 00000107
между оцененными значениями доплеровских частот с пороговым значением ε, близким к нулю, и принимают решение о наличии либо отсутствии воздействия уводящей по скорости помехи. В третьем калмановском фильтре сравнивают модуль разности между оценкой производной дальности до самолета
Figure 00000108
и оценкой скорости сближения носителя РЛС с сопровождаемым ею самолетом
Figure 00000109
с порогом ε1, модуль разности между оценкой дальности
Figure 00000110
и вычисленной дальностью Д*(k) - с порогом ε2. В зависимости от результатов сравнения с пороговыми значениями принимают решение о наличии или отсутствии воздействия уводящих по скорости и дальности помех с/без функционально-связанным законом увода. Весь диапазон возможных значений оценок разностей
Figure 00000111
разбивают на Q неперекрывающихся поддиапазонов в зависимости от значения величины оборотов вращения ротора силовой установки, вычисляют вероятность Pq попадания величины
Figure 00000112
в каждый из сформированных q-х поддиапазонов. Максимальное значение вероятности сравнивается с пороговым значением, и при Pqmax≥Рпор принимается решение о распознавании q-го типа самолета с турбореактивным двигателем с вероятностью Pqmax не ниже заданной. 4 ил.

Description

Изобретение относится к области вторичной обработки радиолокационных (РЛ) сигналов и может быть использовано для распознавания в импульсно-доплеровской радиолокационной станции (РЛС) типа самолета с турбореактивным двигателем (ТРД) при воздействии имитирующих (уводящих по дальности и скорости) помех.
Известен способ вторичной обработки РЛ сигналов, основанный на процедуре оптимальной многомерной линейной дискретной калмановской фильтрации [1].
Недостатком данного способа вторичной обработки РЛ сигналов является невозможность с его помощью распознать тип самолета с ТРД с вероятностью, не ниже заданной, в условиях воздействия или отсутствия воздействия уводящих по дальности и скорости помех.
Известен способ сопровождения воздушной цели из класса «самолет с турбореактивным двигателем» при воздействии уводящих по дальности и скорости помех, заключающийся в том, что сигнал, отраженный от самолета с ТРД, подвергается узкополосной доплеровской фильтрации на основе процедуры быстрого преобразования Фурье (БПФ) и преобразуется в амплитудно-частотный спектр (АЧС), составляющие которого обусловлены отражениями сигнала от планера сопровождаемого самолета и вращающихся лопаток рабочего колеса компрессора низкого давления (КНД) его силовой установки, определяется отсчет доплеровской частоты, соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала, который обусловлен его отражением от планера самолета, в первом калмановском фильтре в дискретном времени осуществляется оценка доплеровской частоты
Figure 00000001
обусловленной отражениями сигнала от планера самолета, где
Figure 00000002
- номер текущего такта работы калмановских фильтров; К - промежуточное количество тактов работы калмановских фильтров, по достижению которого определяется вероятность распознавания типа самолета с ТРД, определяется отсчет доплеровской частоты, соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала, обусловленной его отражениями от наступающих вращающихся лопастей КНД самолета с ТРД, и находящейся справа по доплеровской частоте относительно спектральной составляющей сигнала, отраженного от планера самолета
Figure 00000003
во втором калмановском фильтре в дискретном времени осуществляется оценка доплеровской частоты
Figure 00000004
обусловленной отражением сигнала от наступающих лопаток рабочего колеса первой ступени КНД силовой установки самолета, определяется оценка разности
Figure 00000005
между оцененными значениями доплеровских частот, обусловленных отражениями от планера
Figure 00000006
и лопаток рабочего колеса первой ступени
Figure 00000007
КНД силовой установки самолета
Figure 00000008
вычисляется модуль производной оценки разности
Figure 00000009
между оцененными значениями доплеровских частот, обусловленных отражениями от планера
Figure 00000010
самолета и лопаток рабочего колеса первой ступени
Figure 00000011
КНД его силовой установки, которая сравнивается с пороговым значением ε, близким к нулю, при выполнении условия
Figure 00000012
принимается решение об отсутствии воздействия уводящей по скорости помехи, при не выполнении условия (2) принимается решение о воздействии уводящей по скорости помехи, по измеренным значениям дальности до самолета в третьем калмановском фильтре осуществляется формирование оценки дальности
Figure 00000013
вычисляется производная оценки дальности
Figure 00000014
вычисляется дальность Д*(k) на основе динамической модели радиальных функционально-связанных координат взаимного перемещения носителя РЛС и сопровождаемого самолета с ТРД, вычисляется модуль разности между оценкой производной дальности
Figure 00000015
и оценкой скорости
Figure 00000016
величина которого сравнивается с порогом ε1,
Figure 00000017
где
Figure 00000018
- оценка скорости сближения носителя РЛС с сопровождаемым ею самолетом; λ - рабочая длина волны БРЛС,
вычисляется модуль разности между оценкой дальности
Figure 00000019
и вычисленной дальностью Д*(k) на основе динамической модели радиальных функционально-связанных координат, величина которого сравнивается с порогом ε2,
Figure 00000020
при одновременном выполнении условий (2), (3), (4) принимается решение об отсутствии воздействия уводящих по скорости и дальности помех, при одновременном выполнении условия (2) и не выполнении условий (3), (4) принимается решение о воздействии только уводящей по дальности помехи, при одновременном не выполнении условий (2), (4) и выполнении условия (3) принимается решение о воздействии уводящих по дальности и скорости помех с функционально-связанным законом увода, при одновременном не выполнении условий (2), (3) и (4) принимается решение о воздействии уводящих по дальности и скорости помех без функционально-связанного закона увода.
Недостатком данного способа сопровождения является невозможность с его помощью распознать тип самолета с ТРД в импульсно-доплеровской РЛС с вероятностью, не ниже заданной, при воздействии уводящих по дальности и скорости помех.
Цель изобретения - распознать в импульсно-доплеровской РЛС с вероятностью, не ниже заданной, тип самолета с турбореактивным двигателем при воздействии уводящих по дальности и скорости помех.
Для достижения цели в способе сопровождения воздушной цели из класса «самолет с турбореактивным двигателем» при воздействии уводящих по дальности и скорости помех, заключающимся в том, что сигнал, отраженный от самолета с турбореактивным двигателем, подвергается узкополосной доплеровской фильтрации на основе процедуры БПФ и преобразуется в АЧС, составляющие которого обусловлены отражениями сигнала от планера сопровождаемого самолета и вращающихся лопаток рабочего колеса КНД его силовой установки, определяется отсчет доплеровской частоты, соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала, который обусловлен его отражением от планера самолета, в первом калмановском фильтре в дискретном времени осуществляется оценка доплеровской частоты
Figure 00000021
обусловленной отражениями сигнала от планера самолета, где
Figure 00000022
- номер текущего такта работы калмановских фильтров; К - промежуточное количество тактов работы калмановских фильтров, по достижению которого определяется вероятность распознавания типа самолета, определяется отсчет доплеровской частоты, соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала, обусловленной его отражениями от наступающих вращающихся лопастей КНД самолета с ТРД, и находящейся справа по доплеровской частоте относительно спектральной составляющей сигнала, отраженного от планера самолета
Figure 00000023
во втором калмановском фильтре в дискретном времени осуществляется оценка доплеровской частоты
Figure 00000024
обусловленной отражением сигнала от наступающих лопаток рабочего колеса первой ступени КНД силовой установки самолета, в соответствии с выражением (1) определяется оценка разности
Figure 00000025
между оцененными значениями доплеровских частот, обусловленных отражениями от планера
Figure 00000026
и лопаток рабочего колеса первой ступени
Figure 00000027
КНД силовой установки самолета, вычисляется модуль производной оценки разности
Figure 00000028
между оцененными значениями доплеровских частот, обусловленных отражениями от планера
Figure 00000029
самолета и лопаток рабочего колеса первой ступени
Figure 00000030
КНД его силовой установки, которая сравнивается с пороговым значением ε, близким к нулю, при выполнении условия (2) принимается решение об отсутствии воздействия уводящей по скорости помехи, при не выполнении условия (2) принимается решение о воздействии уводящей по скорости помехи, по измеренным значениям дальности до самолета в третьем калмановском фильтре осуществляется формирование оценки дальности
Figure 00000031
вычисляется производная оценки дальности
Figure 00000032
вычисляется дальность Д*(k) на основе динамической модели радиальных функционально-связанных координат взаимного перемещения носителя РЛС и сопровождаемого самолета с ТРД, вычисляется модуль разности между оценкой производной дальности
Figure 00000033
и оценкой скорости
Figure 00000034
величина которого сравнивается с порогом ε1 в соответствии с выражением (3), где
Figure 00000035
- оценка скорости сближения носителя РЛС с сопровождаемым ею самолетом; λ - рабочая длина волны БРЛС,
вычисляется модуль разности между оценкой дальности
Figure 00000036
и вычисленной дальностью Д*(k) на основе динамической модели радиальных функционально-связанных координат, величина которого сравнивается с порогом ε2 в соответствии с выражением (4), при одновременном выполнении условий (2), (3), (4) принимается решение об отсутствии воздействия уводящих по скорости и дальности помех, при одновременном выполнении условия (2) и не выполнении условий (3), (4) принимается решение о воздействии только уводящей по дальности помехи, при одновременном не выполнении условий (2), (4) и выполнении условия (3) принимается решение о воздействии уводящих по дальности и скорости помех с функционально-связанным законом увода, при одновременном не выполнении условий (2), (3) и (4) принимается решение о воздействии уводящих по дальности и скорости помех без функционально-связанного закона увода, дополнительно определяется отсчет доплеровской частоты, соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала, обусловленной его отражениями от отступающих вращающихся лопастей КНД турбореактивного двигателя самолета, и находящейся слева по доплеровской частоте
Figure 00000037
относительно спектральной составляющей сигнала, отраженного от планера самолета, в четвертом калмановском фильтре в дискретном времени осуществляется оценка отсчета доплеровской частоты
Figure 00000038
обусловленной отражением сигнала от отступающих лопаток рабочего колеса первой ступени КНД силовой установки самолета, при принятии решения об отсутствии уводящих помех, а также о воздействии только уводящей по дальности помехи величина
Figure 00000039
формируется в соответствии с выражением (1), при принятии решения о воздействии уводящей по скорости помехи величина
Figure 00000040
формируется как
Figure 00000041
при приятии решения о совместном воздействии уводящих по дальности и скорости помех величина
Figure 00000042
формируется как
Figure 00000043
где
Figure 00000044
доплеровская частота планерной составляющей спектра сигнала, вычисляемая, как
Figure 00000045
весь диапазон возможных значений оценок разностей
Figure 00000046
априорно разбивается на Q неперекрывающихся друг с другом поддиапазонов, нижняя FHq и верхняя FBq границы каждого q-го поддиапазона, где
Figure 00000047
Q - максимальное количество распознаваемых типов самолетов с ТРД, соответствующего q-му типу самолета, определяются выражениями
Figure 00000048
Figure 00000049
где
FPq - максимальная частота вращения ротора КНД силовой установки q - го типа самолета;
n1 и n2 - соответственно минимальное и максимальное значение величины относительных оборотов вращения ротора силовой установки, одинаковые для всех типов самолетов;
Nлq - количество лопаток рабочего колеса первой ступени КНД q-го типа самолета, вычисляется вероятность Pq попадания величины
Figure 00000050
в каждый из априорно сформированный q-й поддиапазон, определяется номер того q-го поддиапазона, для которого величина вероятности Pq максимальна, максимальное значение величины Pqmax сравнивается с пороговым значением вероятности распознавания типа самолета Рпор, при Pqmax≥Рпор принимается решение о распознавании q-ro типа самолета с ТРД с вероятностью Pqmax, не ниже заданной.
Новыми признаками, обладающими существенными отличиями, являются.
1. Определение отсчета доплеровской частоты, соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала, обусловленной его отражениями от отступающих вращающихся лопастей КНД турбореактивного двигателя самолета, и находящейся слева по доплеровской частоте
Figure 00000051
относительно спектральной составляющей сигнала, отраженного от планера самолета и формирование ее оценки
Figure 00000052
2. Распознавание типа самолета с ТРД с вероятностью, не ниже заданной, после принятия решения об отсутствии воздействия уводящих по дальности и скорости помех, а также при воздействии уводящей по дальности помехи на основе анализа разности оценок доплеровских частот, вычисленных в соответствии с выражением (1).
3. Распознавание типа самолета с ТРД с вероятностью, не ниже заданной, после принятия решения о воздействии уводящей по скорости помехи на основе анализа разности оценок доплеровских частот, вычисленных в соответствии с выражением (5).
4. Распознавание типа самолета с ТРД с вероятностью, не ниже заданной, после принятия решения о совместном воздействии уводящих по дальности и скорости помех на основе анализа разности оценок доплеровских частот, вычисленных в соответствии с выражениями (6) и (7).
Данные признаки обладают существенными отличиями, так как в известных способах не обнаружены.
Применение новых признаков в совокупности с известными позволит распознать в импульсно-доплеровской РЛС с вероятностью, не ниже заданной, тип самолета с ТРД при воздействии уводящих по дальности и скорости помех или ее отсутствии.
На рисунке 1 приведена блок-схема, поясняющая предлагаемый способ распознавания типа самолета с ТРД, на рисунке 2 (а,б,в) - эпюры, поясняющие процесс распознавания q-го типа самолета с ТРД.
Предлагаемый способ распознавания в импульсно-доплеровской РЛС типа самолета с ТРД при воздействии уводящих по дальности и скорости помех осуществляется следующим образом.
На вход блока 1 БПФ (рисунок 1) на промежуточной частоте с выхода приемника импульсно-доплеровской РЛС поступает сигнал S(t), отраженный от самолета с ТРД, который подвергается узкополосной доплеровской фильтрации на основе процедуры БПФ и преобразуется в АЧС S(f) (рисунок 2а), составляющие которого обусловлены отражениями сигнала от планера самолета и вращающихся частей КНД его силовой установки. В формирователе 2 (рисунок 1) доплеровских частот (ФДЧ), во-первых, определяется отсчет доплеровской частоты (рисунок 2а), соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала Fn(k) (рисунок 2а), который обусловлен его отражениям от планера самолета, оценка которого
Figure 00000053
(рисунок 2б) формируется на выходе первого фильтра сопровождения 3 (ФС), во-вторых, определяется отсчет доплеровской частоты, обусловленной отражением от наступающих вращающихся лопастей КНД турбореактивного двигателя самолета
Figure 00000054
(рисунок 2а), находящейся справа по доплеровской частоте относительно спектральной составляющей сигнала, отраженного от планера самолета, оценка которого
Figure 00000055
(рисунок 2б) формируется на выходе второго фильтра сопровождения 4 (ФС), в-третьих, определяется отсчет доплеровской частоты, обусловленной отражением от отступающих вращающихся лопастей КНД турбореактивного двигателя самолета
Figure 00000056
(рисунок 2а), находящейся слева по доплеровской частоте относительно спектральной составляющей сигнала, отраженного от планера самолета, оценка которого
Figure 00000057
(рисунок 2б) формируется на выходе третьего фильтра сопровождения 5 (ФС). В первом вычислителе 6 (Вч) в соответствии с выражением (1) вычисляется оценка разности
Figure 00000058
значение которой поступает на вход первого блока 7 дифференцирования 7 (БД), в котором вычисляется модуль производной разности оценок доплеровских частот
Figure 00000059
величина которой сравнивается с порогом е в первом пороговом устройстве 8 (ПУ). Одновременно с измерителя дальности (на схеме не показан) сформированные в четвертом фильтре сопровождения 9 (ФС) оценки дальности
Figure 00000060
поступают на вход второго блока 10 дифференцирования, в котором вычисляется
Figure 00000061
во втором вычислителе 11 вычисляется дальность на основе динамической модели радиальных функционально-связанных координат Д*(k). В третьем вычислителе 12 на основе
Figure 00000062
поступающей с выхода второго блока 10 дифференцирования 10 и
Figure 00000063
вычисленной в преобразователе 13 (Пр) как
Figure 00000064
вычисляется разность
Figure 00000065
величина которого поступает на второе пороговое устройство 14 и сравнивается с порогом ε1. Одновременно в третьем вычислителе 15 вычисляется модуль разности между оценкой дальности и вычисленной дальностью на основе динамической модели
Figure 00000066
величина которого сравнивается в третьем пороговом устройстве 16 с величиной ε2. Далее с выхода каждого из пороговых устройств 8, 14, 16, в случае превышения порогов ε, ε1 и ε2 соответственно на анализатор 17 поступает сигнал логической «1», в противном случае логического «0». В анализаторе 17 осуществляется анализ принятых в пороговых устройствах 8, 14, 16 решений.
В случае поступления на вход анализатора с пороговых устройств 8, 14, 16 соответственно логических «000», что свидетельствует об отсутствии помех, а также «011», что свидетельствует о воздействии уводящей по дальности помехе на выходе формирователя 18 величина
Figure 00000067
формируется в соответствии с выражением (1).
При поступлении в анализатор 17 с выходов пороговых устройств соответственно сигнала «110», что свидетельствует о воздействии уводящей по скорости помехи, на выходе формирователя 18 величина
Figure 00000068
формируется в соответствии с выражением (5).
При поступлении в анализатор 17 с выходов пороговых устройств соответственно сигнала «101», а также «111», что свидетельствует о совместном воздействии уводящих по дальности и скорости помех с функционально связанным и несвязанным законом увода соответственно на выходе формирователя 18 величина
Figure 00000069
формируется в соответствии с выражением (6).
Сформированная таким образом величина
Figure 00000070
поступает на вход четвертого вычислителя 19 вероятности ее попадания в каждый из априорно сформированный q-й поддиапазон, значения которых поступают на другой вход четвертого вычислителя с выхода формирователя поддиапазонов 20 (ФП), формирующего поддиапазоны в соответствии с выражениями (8), (9) (рисунок 2в). В пятом вычислителе 21 определяется максимальное значение величины Pqmax, значение которой сравнивается с пороговым значением вероятности распознавания типа самолета Рпор в решающем блоке 22 (РБ), при Pqmax≥Рпор принимается решение о распознавании q-го типа самолета с турбореактивным двигателем с вероятностью Pqmax, не ниже заданной.
Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволит распознать в импульсно-доплеровской РЛС с вероятностью, не ниже заданной, тип самолета с ТРД при воздействии уводящих по дальности и скорости помех или их отсутствии.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Казаринов Ю.М., Соколов А.И., Юрченко Ю.С. Проектирование устройств фильтрации радиосигналов. - Л.: изд. Ленинградского университета, 1985, с. 150-151 (аналог).
2. Пат. 2665031 Российская Федерация МПК, G01S 13/66. Способ сопровождения воздушной цели из класса «самолет с турбореактивным двигателем» при воздействии уводящих по дальности и скорости помех / А.В. Богданов, О.В. Васильев, Докучаев Я.С., Закомолдин Д.В., Каневский М.И., Кочетов И.В., Кучин А.А., Новичёнок В.А., Федотов А.Ю. - №2018103808, заявл. 31.01.2018, опубл. 27.08.2018, Бюл. №24 (прототип).

Claims (14)

  1. Способ распознавания типа самолета с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции при воздействии имитирующих помех, заключающийся в том, что сигнал, отраженный от самолета с турбореактивным двигателем, подвергается узкополосной доплеровской фильтрации на основе процедуры быстрого преобразования Фурье и преобразуется в амплитудно-частотный спектр, составляющие которого обусловлены отражениями сигнала от планера сопровождаемого самолета и вращающихся лопаток рабочего колеса компрессора низкого давления его силовой установки, определяется отсчет доплеровской частоты, соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала, который обусловлен его отражением от планера самолета, в первом калмановском фильтре в дискретном времени осуществляется оценка доплеровской частоты
    Figure 00000071
    обусловленной отражениями сигнала от планера самолета, где
    Figure 00000072
    - номер текущего такта работы калмановских фильтров, К - промежуточное количество тактов работы калмановских фильтров, по достижению которого определяется вероятность распознавания типа самолета, определяется отсчет доплеровской частоты, соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала, обусловленной его отражениями от наступающих вращающихся лопастей компрессора низкого давления турбореактивного двигателя самолета и находящейся справа по доплеровской частоте относительно спектральной составляющей сигнала, отраженного от планера самолета
    Figure 00000073
    во втором калмановском фильтре в дискретном времени осуществляется оценка доплеровской частоты
    Figure 00000074
    обусловленной отражением сигнала от наступающих лопаток рабочего колеса первой ступени компрессора низкого давления силовой установки самолета, определяется оценка разности
    Figure 00000075
    между оцененными значениями доплеровских частот, обусловленных отражениями от планера
    Figure 00000076
    и лопаток рабочего колеса первой ступени
    Figure 00000077
    компрессора низкого давления силовой установки самолета
  2. Figure 00000078
  3. вычисляется модуль производной оценки разности
    Figure 00000079
    между оцененными значениями доплеровских частот, обусловленных отражениями от планера
    Figure 00000080
    самолета и лопаток рабочего колеса первой ступени
    Figure 00000081
    компрессора низкого давления его силовой установки, которая сравнивается с пороговым значением ε, близким к нулю,
  4. при выполнении условия
  5. Figure 00000082
  6. принимается решение об отсутствии воздействия уводящей по скорости помехи, при невыполнении условия (2) принимается решение о воздействии уводящей по скорости помехи, по измеренным значениям дальности до самолета в третьем калмановском фильтре осуществляется формирование оценки дальности
    Figure 00000083
    вычисляется производная оценки дальности
    Figure 00000084
    вычисляется дальность Д*(k) на основе динамической модели радиальных функционально-связанных координат взаимного перемещения носителя радиолокационной станции и сопровождаемого самолета с турбореактивным двигателем, вычисляется модуль разности между оценкой производной дальности
    Figure 00000085
    и оценкой скорости
    Figure 00000086
    величина которого сравнивается с порогом ε1,
  7. Figure 00000087
  8. где
    Figure 00000088
    - оценка скорости сближения носителя радиолокационной станции с сопровождаемым ею самолетом, λ - рабочая длина волны бортовой радиолокационной станции, вычисляется модуль разности между оценкой дальности
    Figure 00000089
    и вычисленной дальностью Д*(k) на основе динамической модели радиальных функционально-связанных координат, величина которого сравнивается с порогом ε2,
  9. Figure 00000090
  10. при одновременном выполнении условий (2), (3), (4) принимается решение об отсутствии воздействия уводящих по скорости и дальности помех, при одновременном выполнении условия (2) и невыполнении условий (3), (4) принимается решение о воздействии только уводящей по дальности помехи, при одновременном невыполнении условий (2), (4) и выполнении условия (3) принимается решение о воздействии уводящих по дальности и скорости помех с функционально-связанным законом увода, при одновременном невыполнении условий (2), (3) и (4) принимается решение о воздействии уводящих по дальности и скорости помех без функционально-связанного закона увода, отличающийся тем, что определяется отсчет доплеровской частоты, соответствующий максимальной амплитуде спектральной составляющей спектра сигнала, обусловленной его отражениями от отступающих вращающихся лопастей компрессора низкого давления турбореактивного двигателя самолета и находящейся слева по доплеровской частоте
    Figure 00000091
    относительно спектральной составляющей сигнала, отраженного от планера самолета, в четвертом калмановском фильтре в дискретном времени осуществляется оценка отсчета доплеровской частоты
    Figure 00000092
    обусловленной отражением сигнала от отступающих лопаток рабочего колеса первой ступени компрессора низкого давления силовой установки самолета, при принятии решения об отсутствии уводящих помех, а также о воздействии только уводящей по дальности помехи величина
    Figure 00000093
    формируется в соответствии с выражением (1), при принятии решения о воздействии уводящей по скорости помехи величина
    Figure 00000094
    формируется как
    Figure 00000095
    при приятии решения о совместном воздействии уводящих по дальности и скорости помех величина
    Figure 00000096
    формируется как
    Figure 00000097
    где
    Figure 00000098
    доплеровская частота планерной составляющей спектра сигнала, вычисляемая как
    Figure 00000099
    весь диапазон возможных значений оценок разностей
    Figure 00000100
    априорно разбивается на Q неперекрывающихся друг с другом поддиапазонов, нижняя FH4 и верхняя FBq границы каждого q-го поддиапазона, где
    Figure 00000101
    Q - максимальное количество распознаваемых типов самолетов с турбореактивными двигателями, соответствующего q-му типу самолета, определяются выражениями
  11. Figure 00000102
  12. Figure 00000103
  13. где FPq - максимальная частота вращения ротора компрессора низкого давления силовой установки q-го типа самолета, n1 и n2 - соответственно минимальное и максимальное значения величины относительных оборотов вращения ротора силовой установки, одинаковые для всех типов самолетов, Nлq - количество лопаток рабочего колеса первой ступени компрессора низкого давления q-го типа самолета,
  14. вычисляется вероятность Pq попадания величины
    Figure 00000104
    в каждый из априорно сформированный q-й поддиапазон, определяется номер того q-го поддиапазона, для которого величина вероятности Pq максимальна, максимальное значение величины Pqmax сравнивается с пороговым значением вероятности распознавания типа самолета Рпор, при Pqmax≥Рпор принимается решение о распознавании q-го типа самолета с турбореактивным двигателем с вероятностью Pqmax не ниже заданной.
RU2020112136A 2020-03-24 2020-03-24 Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции при воздействии имитирующих помех RU2735314C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112136A RU2735314C1 (ru) 2020-03-24 2020-03-24 Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции при воздействии имитирующих помех

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112136A RU2735314C1 (ru) 2020-03-24 2020-03-24 Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции при воздействии имитирующих помех

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735314C1 true RU2735314C1 (ru) 2020-10-29

Family

ID=73398389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020112136A RU2735314C1 (ru) 2020-03-24 2020-03-24 Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции при воздействии имитирующих помех

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735314C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758682C1 (ru) * 2021-03-16 2021-11-01 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Способ формирования параметров рассогласования в радиоэлектронной системе управления ракетой класса "воздух-воздух" при её самонаведении на заданный тип самолёта с турбореактивным двигателем из состава их разнотипной пары
RU2765145C1 (ru) * 2021-04-12 2022-01-26 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Способ комплексирования информации радиолокационной станции и радиолокационных головок самонаведения ракет, пущенных носителем по воздушной цели при воздействии уводящих по дальности и скорости помех

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4348674A (en) * 1979-07-18 1982-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for classifying moving targets
EP0102640A2 (de) * 1982-09-08 1984-03-14 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zur Entdeckung und Erkennung von Hubschraubern
DE19705730A1 (de) * 1997-02-14 1998-08-20 Daimler Benz Aerospace Ag Verfahren zur Zielklassifizierung
US6765525B2 (en) * 2002-02-22 2004-07-20 Eads Deutschland Gmbh Method for reducing false alarm rate in radar images
RU2280263C1 (ru) * 2005-01-31 2006-07-20 Дмитрий Геннадьевич Митрофанов Способ селекции ложных воздушных целей
RU2411537C1 (ru) * 2009-06-24 2011-02-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Способ селекции цели на фоне уводящей по скорости помехи
FR2949568A1 (fr) * 2009-08-25 2011-03-04 Thales Sa Procede de discrimination radar entre un avion de ligne et un avion de chasse
RU2419815C1 (ru) * 2009-11-03 2011-05-27 ОАО "ГСКБ "АЛМАЗ-АНТЕЙ" им. АКАДЕМИКА А.А. РАСПЛЕТИНА Способ сопровождения воздушной цели из класса "самолет с турбореактивным двигателем"
RU2456633C1 (ru) * 2011-05-03 2012-07-20 Федеральное государственное научное учреждение "Государственный научно-технологический центр "Наука" (ФГНУ "ГНТЦ "Наука") Способ сопровождения групповой воздушной цели из класса "самолеты с турбореактивными двигателями"
RU2665031C1 (ru) * 2018-01-31 2018-08-27 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Способ сопровождения воздушной цели из класса "самолёт с турбореактивным двигателем" при воздействии уводящих по дальности и скорости помех
RU2705070C1 (ru) * 2019-04-16 2019-11-05 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4348674A (en) * 1979-07-18 1982-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for classifying moving targets
EP0102640A2 (de) * 1982-09-08 1984-03-14 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zur Entdeckung und Erkennung von Hubschraubern
DE19705730A1 (de) * 1997-02-14 1998-08-20 Daimler Benz Aerospace Ag Verfahren zur Zielklassifizierung
US6765525B2 (en) * 2002-02-22 2004-07-20 Eads Deutschland Gmbh Method for reducing false alarm rate in radar images
RU2280263C1 (ru) * 2005-01-31 2006-07-20 Дмитрий Геннадьевич Митрофанов Способ селекции ложных воздушных целей
RU2411537C1 (ru) * 2009-06-24 2011-02-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Способ селекции цели на фоне уводящей по скорости помехи
FR2949568A1 (fr) * 2009-08-25 2011-03-04 Thales Sa Procede de discrimination radar entre un avion de ligne et un avion de chasse
RU2419815C1 (ru) * 2009-11-03 2011-05-27 ОАО "ГСКБ "АЛМАЗ-АНТЕЙ" им. АКАДЕМИКА А.А. РАСПЛЕТИНА Способ сопровождения воздушной цели из класса "самолет с турбореактивным двигателем"
RU2456633C1 (ru) * 2011-05-03 2012-07-20 Федеральное государственное научное учреждение "Государственный научно-технологический центр "Наука" (ФГНУ "ГНТЦ "Наука") Способ сопровождения групповой воздушной цели из класса "самолеты с турбореактивными двигателями"
RU2665031C1 (ru) * 2018-01-31 2018-08-27 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Способ сопровождения воздушной цели из класса "самолёт с турбореактивным двигателем" при воздействии уводящих по дальности и скорости помех
RU2705070C1 (ru) * 2019-04-16 2019-11-05 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758682C1 (ru) * 2021-03-16 2021-11-01 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Способ формирования параметров рассогласования в радиоэлектронной системе управления ракетой класса "воздух-воздух" при её самонаведении на заданный тип самолёта с турбореактивным двигателем из состава их разнотипной пары
RU2765145C1 (ru) * 2021-04-12 2022-01-26 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Способ комплексирования информации радиолокационной станции и радиолокационных головок самонаведения ракет, пущенных носителем по воздушной цели при воздействии уводящих по дальности и скорости помех

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6573861B1 (en) Target classification method
RU2735314C1 (ru) Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции при воздействии имитирующих помех
RU2419815C1 (ru) Способ сопровождения воздушной цели из класса "самолет с турбореактивным двигателем"
RU2665031C1 (ru) Способ сопровождения воздушной цели из класса "самолёт с турбореактивным двигателем" при воздействии уводящих по дальности и скорости помех
RU2456633C1 (ru) Способ сопровождения групповой воздушной цели из класса "самолеты с турбореактивными двигателями"
CN109975780B (zh) 基于脉冲多普勒雷达时域回波的直升机型号识别算法
CN104931949B (zh) 雷达扫描模式下风轮机杂波背景下飞机目标检测方法
RU2713635C1 (ru) Способ сопровождения в радиолокационной станции воздушной цели из класса "самолёт с турбореактивным двигателем" при воздействии уводящих по дальности и скорости помех
CN103885043B (zh) 基于广义匹配滤波的飞机目标杂噪稳健分类方法
CN106771598B (zh) 一种自适应谱峭度信号处理方法
RU2579353C1 (ru) Способ сопровождения воздушной цели из класса "самолёт с турбореактивным двигателем" при воздействии уводящей по скорости помехи
CN111896926B (zh) 一种基于强杂波抑制的低空目标检测方法及系统
CN109459745B (zh) 一种利用辐射噪声估计运动声源速度的方法
RU2705070C1 (ru) Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции
EP3195008A1 (en) Foreign object debris detection system and method
RU2732281C1 (ru) Способ распознавания типа самолёта с турбореактивным двигателем в импульсно-доплеровской радиолокационной станции при воздействии уводящей по скорости помехи
Lim et al. Joint time-frequency analysis of radar micro-Doppler signatures from aircraft engine models
RU2617110C1 (ru) Способ сопровождения в радиолокационной станции групповой воздушной цели из класса "самолёты с турбореактивными двигателями" при воздействии уводящих по скорости помех
Lu et al. Enhanced visibility of maneuvering targets for high-frequency over-the-horizon radar
RU2408031C2 (ru) Способ сопровождения пилотируемой воздушной цели
RU2764781C1 (ru) Способ сопровождения воздушной цели из класса "самолёт с турбореактивным двигателем" при воздействии уводящих по дальности и скорости помех
CN105548987B (zh) 一种连续波雷达目标加速度盲估计方法
JPH0527018A (ja) レーダ信号処理装置
KR101494778B1 (ko) 주파수 마스킹 기법을 이용한 표적 식별 장치 및 그 방법
CN106483513B (zh) 一种飞机类目标微多普勒纹理特征提取方法