RU2746175C1 - Method for increasing reliability of identification in radar active request/response system - Google Patents

Method for increasing reliability of identification in radar active request/response system Download PDF

Info

Publication number
RU2746175C1
RU2746175C1 RU2020117704A RU2020117704A RU2746175C1 RU 2746175 C1 RU2746175 C1 RU 2746175C1 RU 2020117704 A RU2020117704 A RU 2020117704A RU 2020117704 A RU2020117704 A RU 2020117704A RU 2746175 C1 RU2746175 C1 RU 2746175C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
request
radar
response
interrogator
target
Prior art date
Application number
RU2020117704A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Кирьянов
Роман Васильевич Поликашкин
Алексей Владимирович Степашкин
Константин Викторович Филиппов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство 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 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority to RU2020117704A priority Critical patent/RU2746175C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2746175C1 publication Critical patent/RU2746175C1/en

Links

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
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • 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
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • 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
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/78—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe
    • 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
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/78—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe
    • G01S13/785—Distance Measuring Equipment [DME] 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/04—Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders

Abstract

FIELD: radiolocation.
SUBSTANCE: invention relates to active radiolocation and can be used in radar interrogators radar active request/response systems installed on movable carrier objects operating on targets from external systems on objects which are equipped with radar interrogators. In the radar active request/response system the identification is carried out between the radar interrogator installed on the mobile carrier object which is operating on the basis of targets from external systems and the radar transponder as part of the object/target system. The method consists in forming and emitting a request/response signal at each request/response cycle, in receiving a request signal in the transponder and in subsequently emitting a response signal, in receiving and processing a response signal in the interrogator. Between the request/response cycles the spatial position of the object/target relative to the carrier object and the rate of change thereof are calculated. At the beginning of each request/response cycle in the interrogator the current data about the course, the roll, the tangage of the carrier and the rate of change thereof are obtained from the external systems, the navigation data obtained are analyzed, the data on the magnitude of the change in the coordinates of the object/target is calculated and analyzed and then the required position of the location chart beam by the antenna of the radar interrogator system in the direction of the object/target is calculated. If necessary, the correction of the position of location chart beam by the antenna of the radar interrogator system in the direction of the object/target is carried out in the current request/response circle, except the first one, with the decision on whether to change the direction of the location chart beam by the antenna of the radar interrogator system being on the basis of criteria established on the basis of calculation and experimental data.
EFFECT: technical result consists in increasing reliability of identification in the radar active request/response system by stabilizing the parameters of the request signals received by the radar interrogator and stabilizing the parameters of the reply signals received by the radar interrogator during multiple request/response cycles and optimization of the cumulative identification time, with the adjustment of the position of the location chart beam by the antenna of the radar interrogator system if necessary.
1 cl

Description

Изобретение относится к активной радиолокации и может быть использовано в запросчиках радиолокационных систем активного запроса-ответа, устанавливаемых на подвижные объекты-носители, работающих по целеуказаниям от внешних систем по объектам, оборудованным радиолокационными ответчиками.The invention relates to active radar and can be used in interrogators of active request-response radar systems installed on mobile carrier objects, operating on target designations from external systems for objects equipped with radar transponders.

Из уровня техники известен способ радиолокационного запроса-ответа (патент RU №2029971, МПК: G01S 13/75, G01S 13/79, опубликован 27.02.1995), состоящий в генерировании сигнала запроса, его излучении и приеме на сопровождаемом объекте. Способ также включает генерирование, излучение и прием ответного сигнала двухканальной антенной, формирование третьего сигнала, равного отношению амплитуды сигнала, принятого по второму каналу, к амплитуде сигнала, принятого по первому каналу, кроме того, в процессе приема ответного сигнала его ослабляют в первом канале в xi раз, где xi отношение уровня диаграммы направленности (ДН) по мощности первого канала в направлении источника помехи к уровню ДН второго канала в i-м направлении. Способ позволяет повысить вероятность обнаружения сопровождаемого объекта и повысить точность измерения его угловой координаты.A method of radar request-response is known from the prior art (patent RU No. 2029971, IPC: G01S 13/75, G01S 13/79, published on 02.27.1995), which consists in generating a request signal, emitting it and receiving it at the accompanied object. The method also includes generating, emitting and receiving a response signal by a two-channel antenna, generating a third signal equal to the ratio of the amplitude of the signal received through the second channel to the amplitude of the signal received through the first channel, in addition, in the process of receiving the response signal, it is attenuated in the first channel in xi times, where xi is the ratio of the radiation pattern (DP) level in terms of the power of the first channel in the direction of the interference source to the level of the DP of the second channel in the i-th direction. The method makes it possible to increase the probability of detecting a tracked object and to improve the accuracy of measuring its angular coordinate.

В качестве прототипа для заявляемого технического решения выбран способ радиолокационного опознавания с обеспечением возможности установления подлинности запросного сигнала (патент RU №2242020, МПК: G01S 13/78, опубликовано 10.12.2004), применяемый при взаимодействии радиолокационного запросчика, установленного на подвижный объект-носитель, работающего по целеуказаниям от внешних систем, и радиолокационного ответчика в составе объекта-цели, включающий формирование и излучение на запросчике в каждом цикле запрос-ответ запросного сигнала, прием на ответчике запросного сигнала с последующим излучением ответного сигнала, прием и обработку ответного сигнала на запросчике. Способ позволяет с высокой достоверностью опознать свой объект и существенно ограничить возможности противника по использованию разведанной и ретранслируемой последовательности запросных сигналов путем обеспечения средств системы опознавания стабильными электронными датчиками времени, передачей в запросном сигнале шифрованной информации о состоянии шкалы времени запросчика в момент формирования сигнала и осуществления ответчиком проверки правильности переданной информации по совпадению ее в установленных пределах с показаниями собственного датчика времени и реализацией для этой проверки двухпороговой схемы, учитывающей точностные характеристики применяемых датчиков времени, время задержки сигнала на распространение и характер изменения во времени расхождения показаний датчиков времени взаимодействующих объектов. Предложенный принцип использования на ответчике в качестве идентификаторов запросчиков, взаимодействующих с ним в данный момент, величины расхождения показания собственного датчика времени и показаний датчиков времени запросчиков позволяет ответчику контролировать процесс взаимодействия с запросчиками путем ограничения выдачи ответов каждому из них установленным количеством, при котором гарантируется надежное опознавание объекта, и прекращения обслуживания запросчика по выполнению установленного критерия обнаружения выхода из его ДНА.As a prototype for the proposed technical solution, a method of radar identification with the provision of the possibility of establishing the authenticity of the request signal (patent RU No. 2242020, IPC: G01S 13/78, published on 10.12.2004) was chosen, used in the interaction of a radar interrogator installed on a mobile carrier object, working on target designations from external systems, and a radar transponder as part of the target object, including the formation and emission of a request signal at the interrogator in each request-response cycle, reception of a request signal at the responder followed by emission of a response signal, reception and processing of a response signal at the interrogator. The method allows you to identify your object with high reliability and significantly limit the enemy's ability to use the reconnoitered and relayed sequence of request signals by providing the means of the identification system with stable electronic time sensors, transmitting in the request signal encrypted information about the state of the interrogator's time scale at the time of signal generation and the transponder's verification the correctness of the transmitted information by its coincidence within the established limits with the readings of its own time sensor and the implementation for this check of a two-threshold scheme, which takes into account the accuracy characteristics of the used time sensors, the signal propagation delay time and the nature of the change in time of the discrepancy between the readings of the time sensors of interacting objects. The proposed principle of using on the transponder as identifiers of interrogators interacting with it at the moment, the discrepancy between the readings of its own time sensor and the readings of interrogators' time sensors allows the respondent to control the process of interaction with interrogators by limiting the issuance of responses to each of them by a set number, which guarantees reliable identification the object, and termination of service of the interrogator upon fulfillment of the established criterion for detecting an exit from its DND.

Технической проблемой, возникающей при реализации указанных выше способов является то, что в процессе излучения запросного сигнала в направлении ответчика, принятии и обработки запросного сигнала ответчиком, излучении ответного сигнала, принятии и обработки запросчиком ответного сигнала относительное взаимное пространственное положение запросчика и ответчика изменяется, происходит взаимное смещение диаграмм направленности антенн запросчика и ответчика, а следовательно изменяются параметры принятых запросных и ответных сигналов. При этом для выработки критерия опознавания объекта с заданными показателями достоверности требуется несколько циклов запрос-ответ, а для повышения надежности опознавания, исключения сбоев в обработке запросных и ответных сигналов, особенно существенных при одновременном маневрировании объекта-носителя, оснащенного радиолокационным запросчиком, возникающих из-за выхода объекта-цели из луча диаграммы направленности антенны запросчика, требуется корректировка положения луча антенной системы запросчика, что в значительной степени может увеличивать суммарное время опознавания объекта, оборудованного радиолокационным ответчиком, с учетом циклограмм формирования управляющих сигналов и времени реакции на перестройку луча антенной системы запросчика.A technical problem arising from the implementation of the above methods is that in the process of emitting a request signal in the direction of the transponder, receiving and processing the request signal by the responder, emitting a response signal, receiving and processing the response signal by the interrogator, the relative relative spatial position of the interrogator and the transponder changes, a mutual displacement of the radiation patterns of the interrogator and transponder antennas, and therefore the parameters of the received interrogation and response signals change. At the same time, several request-response cycles are required to develop an object identification criterion with specified reliability indicators, and to increase the recognition reliability, eliminate failures in the processing of request and response signals, which are especially significant during the simultaneous maneuvering of a carrier object equipped with a radar interrogator, arising from the exit of the target object from the beam of the interrogator's antenna radiation pattern, it is necessary to adjust the position of the beam of the interrogator's antenna system, which can significantly increase the total identification time of the object equipped with the radar transponder, taking into account the timing of the formation of control signals and the response time to the restructuring of the beam of the interrogator's antenna system.

Для оптимизации времени и повышения надежности опознавания предлагается введение дополнительного алгоритма вычисления между циклами запрос-ответ пространственного положения объекта-цели относительно объекта-носителя и скорости его изменения, на основе которых с учетом исходных данных в части параметров диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика, дальности опознавания и временной базы запросных и ответных сигналов, времени вычисления и формирования управляющих сигналов, точности и частоты получения навигационной информации пространственного положения объекта-носителя, а также информации о целеуказании от первичных средств обнаружения объекта-носителя, принимается решение о необходимости проведения корректировки положения луча антенной системы запросчика перед следующим циклом запрос-ответ в направлении объекта-цели, либо в следующем цикле запрос-ответ производится работа с ранее установленным положением луча диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика.To optimize the time and increase the identification reliability, it is proposed to introduce an additional algorithm for calculating between the request-response cycles of the spatial position of the target object relative to the carrier object and the rate of its change, on the basis of which, taking into account the initial data in terms of the parameters of the radiation pattern of the antenna system of the radar interrogator, the identification range and the time base of the request and response signals, the time for calculating and generating control signals, the accuracy and frequency of obtaining navigation information of the spatial position of the carrier object, as well as information about target designation from the primary means of detecting the carrier object, a decision is made on the need to correct the position of the antenna system beam interrogator before the next request-response cycle in the direction of the target object, or in the next request-response cycle, work is performed with the previously set position of the beam of the antenna system of the radar the information interrogator.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является повышение надежности опознавания в радиолокационной системе активного запроса-ответа путем стабилизации параметров принимаемых радиолокационным ответчиком запросных сигналов и стабилизации параметров принимаемых радиолокационным запросчиком ответных сигналов при многократных циклах запрос-ответ и оптимизации суммарного времени опознавания с проведением корректировки в случае необходимости положения луча диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the reliability of identification in the radar system of an active request-response by stabilizing the parameters of the request signals received by the radar transponder and stabilizing the parameters of the response signals received by the radar interrogator during multiple request-response cycles and optimizing the total identification time with the adjustment if necessary, the position of the beam pattern of the antenna system of the radar interrogator.

Указанный технический результат достигается тем, что способ повышения надежности опознавания в радиолокационной системе активного запроса-ответа между радиолокационным запросчиком, установленным на подвижный объект-носитель, работающим по целеуказаниям от внешних систем, и радиолокационным ответчиком в составе объекта-цели включает формирование и излучение на запросчике в каждом цикле запрос-ответ запросного сигнала, прием на ответчике запросного сигнала с последующим излучением ответного сигнала, прием и обработку ответного сигнала на запросчике. Способ отличается от прототипа тем, что между циклами запрос-ответ производят вычисление пространственного положения объекта-цели относительно объекта-носителя, а также скорости его изменения, при этом на запросчике в начале каждого цикла запрос-ответ принимают от внешних систем текущие данные о курсе, крене, тангаже объекта-носителя и скорости их изменения, проводят анализ полученных навигационных данных, вычисляют и анализируют данные о величине изменения координат объекта-цели, после чего производят расчет требуемого положения луча диаграммы направленности антенной системы запросчика в направлении объекта-цели. При необходимости в текущем цикле запрос-ответ, кроме первого, выполняют корректировку положения луча диаграммы направленности антенной системы запросчика в направлении объекта-цели, причем решение о необходимости перестройки луча диаграммы направленности антенной системы запросчика принимают с учетом критериев, установленных на основе расчетно-экспериментальных данных.The specified technical result is achieved by the fact that the method for increasing the reliability of identification in the radar system of an active request-response between a radar interrogator installed on a mobile carrier object, operating on target designations from external systems, and a radar transponder as part of the target object includes the formation and radiation on the interrogator in each request-response cycle of the request signal, reception of the request signal at the transponder with subsequent emission of the response signal, reception and processing of the response signal at the interrogator. The method differs from the prototype in that between the request-response cycles, the spatial position of the target object relative to the carrier object is calculated, as well as the rate of its change, while the interrogator at the beginning of each request-response cycle receives the current heading data from external systems, roll, pitch of the carrier object and the rate of their change, analyze the obtained navigation data, calculate and analyze data on the magnitude of the change in coordinates of the target object, after which the required position of the beam pattern of the interrogator antenna system in the direction of the target object is calculated. If necessary, in the current request-response cycle, in addition to the first one, the position of the beam of the radiation pattern of the interrogator's antenna system in the direction of the target object is performed, and the decision on the need to restructure the beam of the radiation pattern of the interrogator's antenna system is made taking into account the criteria established on the basis of calculated and experimental data ...

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественным всем признакам предлагаемого способа повышения надежности опознавания в радиолокационной системе активного запроса-ответа, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art carried out by the applicant made it possible to establish that there are no analogues characterized by sets of features identical to all features of the proposed method for increasing the reliability of identification in a radar system of an active request-response. Consequently, the claimed technical solution meets the "novelty" condition of patentability.

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in this field of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototype features of the proposed technical solution, showed that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the known influence of the transformations envisaged by the essential features of the proposed technical solution on the achievement of the specified technical result was not revealed. Consequently, the claimed technical solution meets the requirement of patentability "inventive step".

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что в цифровое вычислительное устройство радиолокационного запросчика, производящее обработку команды на опознавание объекта-цели, оборудованного радиолокационным ответчиком, получаемой посредством информационного интерфейсного обмена от системы внешнего целеуказания объекта-носителя, формирование сигналов управления передатчиком радиолокационного запросчика для излучения запросных сигналов через его антенную систему в каждом цикле запрос-ответ, обработку ответных сигналов с выхода приемника радиолокационного запросчика, принятых его антенной системой в каждом цикле запрос-ответ, а также осуществление управления положением луча диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика, либо в вычислительную систему бортовой радиолокационной станции (для случаев использования радиолокационным запросчиком антенной системы из состава бортовой радиолокационной станции), вводится алгоритм вычисления между циклами запрос-ответ пространственного положения объекта-цели относительно объекта-носителя и скорости его изменения. В соответствии с данным алгоритмом в каждом цикле запрос-ответ проводится оценка следующей навигационной информации о положении объекта-носителя, принятой от внешних систем, например, от бесплатформенной инерциальной навигационной системы по соответствующему интерфейсному информационному обмену на текущий момент времени: курс ψ, крен γ, тангаж θ, радиальная скорость изменения курса ωψ, радиальная скорость изменения крена ωγ, радиальная скорость изменения тангажа ωθ. В соответствии с заданными в команде на опознавание от систем внешнего целеуказания координатами положения объекта-цели, либо, если предусмотрено соответствующей логикой информационного обмена, уточненными на текущий момент координатами объекта-цели, цифровым вычислительным устройством запросчика производится расчет требуемого положения луча диаграммы направленности антенной системы с учетом данных о курсе ψ, крене γ, тангаже θ объекта-носителя, а также анализируются текущие параметры радиальных скоростей изменения курса ωψ, крена ωγ, тангажа ωθ. Формирование команд на корректировку луча диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика цифровым вычислительным устройством при необходимости производится в текущем цикле запрос-ответ, кроме первого, в следующих случаях:The essence of the invention is that in a digital computing device of a radar interrogator, which processes a command to identify a target object equipped with a radar transponder, received by means of an information interface exchange from an external target designation system of a carrier signals through its antenna system in each request-response cycle, processing of response signals from the output of the receiver of the radar interrogator, received by its antenna system in each request-response cycle, as well as control of the position of the radiation pattern beam of the antenna system of the radar interrogator, or into the onboard computer system radar station (for cases where a radar interrogator uses an antenna system from an on-board radar station), an algorithm for calculating between request-response cycles is introduced. the physical position of the target object relative to the carrier object and the rate of its change. In accordance with this algorithm, in each request-response cycle, the following navigation information about the position of the carrier object is assessed, received from external systems, for example, from a strapdown inertial navigation system according to the corresponding interface information exchange at the current time: course ψ, roll γ, pitch θ, radial rate of change in course ω ψ , radial rate of change in roll ω γ , radial rate of change in pitch ω θ . In accordance with the coordinates of the target object position specified in the command for identification from external target designation systems, or, if provided by the appropriate information exchange logic, the currently specified coordinates of the target object, the digital computing device of the interrogator calculates the required position of the antenna system beam pattern with taking into account the data on the course ψ, roll γ, pitch θ of the carrier object, and also analyze the current parameters of the radial rates of change in the course ω ψ , roll ω γ , pitch ω θ . Formation of commands to correct the beam pattern of the antenna system of the radar interrogator by a digital computing device, if necessary, is performed in the current request-response cycle, except for the first one, in the following cases:

- суммарное время в одном цикле запрос-ответ, складывающееся из времени формирования и излучения запросных сигналов, времени ожидания получения ответных сигналов, зависящего от дальности опознавания (времени распространения радиосигналов в пространстве в запросном и ответном направлении), включая необходимое время обработки и формирования ответных сигналов радиолокационного ответчика с учетом временных задержек излучения ответных сигналов, определенных в нормативных стандартах на радиолокационные системы активного запроса-ответа, больше установленного критерия отношений ширины луча диаграммы направленности антенной системы в угломестной и азимутальной плоскостях к скоростям изменений курса ωψ, крена ωγ, тангажа ωθ;- the total time in one request-response cycle, consisting of the time of generation and emission of request signals, the waiting time for receiving response signals, depending on the identification range (time of propagation of radio signals in space in the request and response directions), including the required processing time and generation of response signals of the radar transponder, taking into account the time delays in the emission of response signals defined in the normative standards for active request-response radar systems, is greater than the established criterion for the ratio of the beam width of the antenna system directional pattern in the elevation and azimuth planes to the rates of course changes ω ψ , roll ω γ , pitch ω θ ;

- величина изменения углового положения объекта-цели относительно исходного целеуказания по углу места или азимуту, выдаваемого в информационном интерфейсном обмене в цифровое вычислительное устройство радиолокационного запросчика от внешних систем первичного обнаружения и сопровождения цели, при условии непрерывного сопровождения объекта-цели, во время проведения опознавания превышает с установленными критериями ширину луча в азимутальной и угломестной плоскостях диаграмм направленности антенной системы радиолокационного запросчика.- the magnitude of the change in the angular position of the target object relative to the initial target designation in elevation or azimuth, issued in the information interface exchange to the digital computing device of the radar interrogator from external primary detection and target tracking systems, subject to continuous tracking of the target object, during identification exceeds with the established criteria, the width of the beam in the azimuth and elevation planes of the radiation patterns of the antenna system of the radar interrogator.

Задание указанных критериев осуществляется на основе расчетно-экспериментальных данных, исходя из заданных требований достоверности опознавания и вероятности ложного срабатывания.The specified criteria are set on the basis of calculated and experimental data, based on the specified requirements for the reliability of identification and the probability of a false alarm.

Предложенный способ повышения надежности опознавания в радиолокационной системе активного запроса-ответа основан на описанном выше алгоритме и осуществляется следующим образом.The proposed method for increasing the reliability of identification in a radar system of an active request-response is based on the algorithm described above and is carried out as follows.

Цифровое вычислительное устройство радиолокационного запросчика после получения команды на опознавание объекта-цели, оборудованного радиолокационным ответчиком, посредством информационного интерфейсного обмена от системы внешнего целеуказания объекта-носителя, на основе данных целеуказания об угловых координатах объекта-цели и навигационных данных о направлении движения объекта-носителя осуществляет расчет требуемого положения луча диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика в направлении объекта-цели, а также формирует соответствующие сигналы управления в антенную систему радиолокационного запросчика. После завершения процесса перестройки луча диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика формируются и излучаются запросные сигналы, осуществляется их прием на радиолокационном ответчике с последующим излучением ответных сигналов, прием и обработка ответных сигналов запросчиком в нескольких циклах запрос-ответ. При этом в начале каждого последующего цикла запрос-ответ цифровое вычислительное устройство радиолокационного запросчика проводит анализ текущих навигационных данных направления объекта-носителя и скорости их изменения, а также данных, при их наличии, о величине изменения координат объекта-цели в текущем целеуказании, по результатам которого с учетом установленных критериев принимается решение о проведении текущего цикла запрос-ответ без перестройки (корректировки) луча диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика, либо проводится новый расчет пространственного положения объекта-цели и соответствующая перестройка луча диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика в направлении объекта-цели.The digital computing device of the radar interrogator, after receiving a command to identify the target object equipped with a radar transponder, through information interface exchange from the external target designation system of the carrier object, based on target designation data on the angular coordinates of the target object and navigation data on the direction of movement of the carrier object, carries out calculation of the required position of the radiation pattern of the antenna system of the radar interrogator in the direction of the target object, and also generates the corresponding control signals into the antenna system of the radar interrogator. After the completion of the process of restructuring the beam pattern of the antenna system of the radar interrogator, interrogation signals are generated and emitted, they are received on the radar transponder followed by the emission of response signals, the response signals are received and processed by the interrogator in several request-response cycles. At the same time, at the beginning of each subsequent request-response cycle, the digital computing device of the radar interrogator analyzes the current navigation data of the direction of the carrier object and the rate of their change, as well as data, if any, about the magnitude of the change in the coordinates of the target object in the current target designation, according to the results which, taking into account the established criteria, a decision is made to conduct the current request-response cycle without restructuring (adjusting) the beam pattern of the antenna system of the radar interrogator, or a new calculation of the spatial position of the target object is made and the corresponding restructuring of the beam of the antenna system of the radar interrogator in the direction of the object - goals.

Таким образом, изменение пространственного положения объекта-носителя при маневрировании, на котором установлен радиолокационный запросчик системы активного запроса-ответа, не оказывает существенного влияния на характеристики запросных и ответных сигналов, что приводит к повышению надежности опознавания, при этом суммарное время многократных циклов запрос-ответ при опознавании оптимизируется с учетом сокращения количества перестроек луча диаграммы направленности антенной системы радиолокационного запросчика.Thus, the change in the spatial position of the carrier object during maneuvering, on which the radar interrogator of the active request-response system is installed, does not significantly affect the characteristics of the request and response signals, which leads to an increase in the identification reliability, while the total time of multiple request-response cycles during identification, it is optimized taking into account the reduction in the number of restructuring of the beam pattern of the antenna system of the radar interrogator.

Для подтверждения возможности реализации описанного технического решения был изготовлен опытный образец радиолокационного запросчика с системой активных фазированных решеток, использующий предложенный способ повышения надежности опознавания в радиолокационной системе активного запроса-ответа. Проведенные государственные испытания радиолокационного запросчика в составе объекта-носителя, подтвердили эффективность предложенного способа.To confirm the possibility of implementing the described technical solution, a prototype of a radar interrogator with a system of active phased arrays was manufactured, using the proposed method for increasing the reliability of identification in a radar system of an active request-response. The conducted state tests of the radar interrogator as part of the carrier object confirmed the effectiveness of the proposed method.

Claims (1)

Способ повышения надежности опознавания в радиолокационной системе активного запроса-ответа между радиолокационным запросчиком, установленным на подвижный объект-носитель, работающим по целеуказаниям от внешних систем, и радиолокационным ответчиком в составе объекта-цели, включающий формирование и излучение на запросчике в каждом цикле запрос-ответ запросного сигнала, прием на ответчике запросного сигнала с последующим излучением ответного сигнала, прием и обработку ответного сигнала на запросчике, отличающийся тем, что между циклами запрос-ответ производят вычисление пространственного положения объекта-цели относительно объекта-носителя, а также скорости его изменения, при этом на запросчике в начале каждого цикла запрос-ответ принимают от внешних систем текущие данные о курсе, крене, тангаже объекта-носителя и скорости их изменения, проводят анализ полученных навигационных данных, вычисляют и анализируют данные о величине изменения координат объекта-цели, после чего производят расчет требуемого положения луча диаграммы направленности антенной системы запросчика в направлении объекта-цели, при необходимости в текущем цикле запрос-ответ, кроме первого, выполняют корректировку положения луча диаграммы направленности антенной системы запросчика в направлении объекта-цели, причем решение о необходимости перестройки луча диаграммы направленности антенной системы запросчика принимают с учетом критериев, установленных на основе расчетно-экспериментальных данных.A method for increasing the reliability of identification in a radar system of an active request-response between a radar interrogator installed on a mobile carrier object, operating on target designations from external systems, and a radar transponder as part of a target object, including the formation and radiation on the interrogator in each request-response cycle request signal, reception of a request signal at the transponder followed by emission of a response signal, reception and processing of a response signal at the interrogator, characterized in that between the request-response cycles, the spatial position of the target object relative to the carrier object is calculated, as well as the rate of its change, when In this case, at the beginning of each request-response cycle, the interrogator receives from external systems the current data on the heading, roll, pitch of the carrier object and the rate of their change, analyzes the obtained navigation data, calculates and analyzes data on the magnitude of the change in the coordinates of the target object, after which calculate the required position of the beam pattern of the antenna system of the interrogator in the direction of the target object, if necessary, in the current request-response cycle, in addition to the first one, the position of the beam of the radiation pattern of the antenna system of the interrogator in the direction of the target object is performed, and the decision on the need to restructure the beam of the antenna pattern by the antenna the interrogator's systems are taken taking into account the criteria established on the basis of calculated and experimental data.
RU2020117704A 2020-05-18 2020-05-18 Method for increasing reliability of identification in radar active request/response system RU2746175C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117704A RU2746175C1 (en) 2020-05-18 2020-05-18 Method for increasing reliability of identification in radar active request/response system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117704A RU2746175C1 (en) 2020-05-18 2020-05-18 Method for increasing reliability of identification in radar active request/response system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746175C1 true RU2746175C1 (en) 2021-04-08

Family

ID=75353442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117704A RU2746175C1 (en) 2020-05-18 2020-05-18 Method for increasing reliability of identification in radar active request/response system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746175C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113253260A (en) * 2021-04-28 2021-08-13 广州铭子通科技有限公司 Ground penetrating radar parameter setting method and system based on big data

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1515539A (en) * 1976-12-01 1978-06-28 Marconi Co Ltd Radar arrangements
EP0322021A1 (en) * 1987-12-23 1989-06-28 Hollandse Signaalapparaten B.V. Search radar system
WO1990015343A1 (en) * 1989-06-08 1990-12-13 Miros A/S A system for detection, localization and classification of target objects
RU2029971C1 (en) * 1989-01-31 1995-02-27 Артемов Владимир Тарасович Radar interrogation-response method and interrogator for effecting the same
RU2196342C2 (en) * 2001-02-05 2003-01-10 Войсковая часть 25714 Procedure determining coordinates of objects in process of passive bistatic radiolocation
RU2242020C2 (en) * 2002-12-10 2004-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Казанский научно-исследовательский институт радиоэлектроники" Method for radar identification with provision of determination of authenticity of interrogation signal
US6933879B2 (en) * 2002-04-05 2005-08-23 Thales Method and system for localizing a target in an interrogation-response system
RU2631117C1 (en) * 2016-07-04 2017-09-19 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Method and system of determining target coordinates in request-response system
RU2659090C1 (en) * 2016-12-06 2018-06-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of identificating of ground targets
RU2666360C1 (en) * 2016-04-18 2018-09-07 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Target coordinates determining method and system in the “request-response” system
RU2679598C1 (en) * 2018-04-28 2019-02-12 Федеральный научно-производственный центр акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" Method of adaptive maintenance of radar objectives and device for its implementation

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1515539A (en) * 1976-12-01 1978-06-28 Marconi Co Ltd Radar arrangements
EP0322021A1 (en) * 1987-12-23 1989-06-28 Hollandse Signaalapparaten B.V. Search radar system
RU2029971C1 (en) * 1989-01-31 1995-02-27 Артемов Владимир Тарасович Radar interrogation-response method and interrogator for effecting the same
WO1990015343A1 (en) * 1989-06-08 1990-12-13 Miros A/S A system for detection, localization and classification of target objects
RU2196342C2 (en) * 2001-02-05 2003-01-10 Войсковая часть 25714 Procedure determining coordinates of objects in process of passive bistatic radiolocation
US6933879B2 (en) * 2002-04-05 2005-08-23 Thales Method and system for localizing a target in an interrogation-response system
RU2242020C2 (en) * 2002-12-10 2004-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Казанский научно-исследовательский институт радиоэлектроники" Method for radar identification with provision of determination of authenticity of interrogation signal
RU2666360C1 (en) * 2016-04-18 2018-09-07 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Target coordinates determining method and system in the “request-response” system
RU2631117C1 (en) * 2016-07-04 2017-09-19 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Method and system of determining target coordinates in request-response system
RU2659090C1 (en) * 2016-12-06 2018-06-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of identificating of ground targets
RU2679598C1 (en) * 2018-04-28 2019-02-12 Федеральный научно-производственный центр акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" Method of adaptive maintenance of radar objectives and device for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113253260A (en) * 2021-04-28 2021-08-13 广州铭子通科技有限公司 Ground penetrating radar parameter setting method and system based on big data

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10175348B2 (en) Use of range-rate measurements in a fusion tracking system via projections
CN107076832B (en) MIMO radar device for decoupled determination of the pitch angle and azimuth angle of an object and method for operating a MIMO radar device
US10613196B2 (en) Apparatus for processing signals of radar and method for processing signals thereof
US7295150B2 (en) Methods and systems for identifying high-quality phase angle measurements in an interferometric radar system
US20090237291A1 (en) Recognition system for vehicle
US10459075B2 (en) Radar
US11119190B2 (en) Axial-misalignment estimating device
EP3982160A1 (en) Method and system for indoor multipath ghosts recognition
RU2746175C1 (en) Method for increasing reliability of identification in radar active request/response system
US11249171B2 (en) Method of determining an alignment error of an antenna and vehicle with an antenna and a detection device
EP3276373B1 (en) Mobile navigation method and system
JPWO2013121709A1 (en) MOBILE POSITION MEASUREMENT SYSTEM, CENTRAL OFFICE, QUERY CONTROL METHOD USED FOR THEM, AND ITS PROGRAM
RU2275649C2 (en) Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources
US20200371224A1 (en) Radar system and control method for use in a moving vehicle
RU2659090C1 (en) Method of identificating of ground targets
US11624818B2 (en) Method and device for checking the plausibility of a transverse movement
US11402488B2 (en) Sidelobe detector and angle/angle-rate estimator for a slewing monopulse antenna
RU2327181C1 (en) Radio radiation source location detection method
RU2741613C1 (en) Method of identifying ground targets
RU2797996C1 (en) Method of two-position ground target identification
JPH10246778A (en) Target search tracking device
RU2791600C1 (en) Method for direct identification of air targets
CN116828394B (en) Tracking communication method, tracking communication device, electronic apparatus, and storage medium
CN114237286B (en) Track confirmation method and device, unmanned aerial vehicle detection system, unmanned aerial vehicle detection equipment and medium
CN113115437B (en) Method and system for judging front-back position relation between positioning tag and base station