RU2750741C1 - Radar system - Google Patents
Radar system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750741C1 RU2750741C1 RU2020118416A RU2020118416A RU2750741C1 RU 2750741 C1 RU2750741 C1 RU 2750741C1 RU 2020118416 A RU2020118416 A RU 2020118416A RU 2020118416 A RU2020118416 A RU 2020118416A RU 2750741 C1 RU2750741 C1 RU 2750741C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radar
- ground
- main channel
- antenna
- interrogator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—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
- G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
- G01S13/872—Combinations of primary radar and secondary radar
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокационных системах (РЛС), содержащих наземный вторичный радиолокатор (радиозапросчик).The invention relates to radio engineering and can be used in radar systems (radar) containing a ground-based secondary radar (radio requestor).
Радиолокационные системы состоят из активного первичного локатора, который определяет координаты цели, и наземного вторичного радиолокатора (радиозапросчика), позволяющего определить государственную принадлежность летательного аппарата, рейсовый номер, данные о высоте, на которой находится летательный аппарат, и т.п.Radar systems consist of an active primary locator, which determines the coordinates of the target, and a ground secondary radar (radio interrogator), which makes it possible to determine the nationality of the aircraft, flight number, data on the altitude at which the aircraft is located, etc.
Радиолокационные системы с системой опознавания работают следующим образом.Radar systems with an identification system work as follows.
В первичном радиолокаторе радиолокационные сигналы, передаваемые антенной, отражаются удаленной целью, такой как летательный аппарат, формируя ответный сигнал. Соединенный с антенной приемник обрабатывает ответные сигналы и определяет ее координаты (дальность до цели, азимут, высоту).In the primary radar, the radar signals transmitted by the antenna are reflected by a distant target, such as an aircraft, generating a response signal. The receiver connected to the antenna processes the response signals and determines its coordinates (range to the target, azimuth, altitude).
Вторичный радиолокатор (наземный радиозапросчик) - это радиолокационная система с активным ответом. Вторичный радиолокатор передает радиосигналы, которые принимаются ответчиком, установленном на летательном аппарате. Ответный сигнал, формируемый ответчиком и принимаемый наземным вторичным радиолокатором, позволяет получать информацию о летательном аппарате (государственная принадлежность летательного аппарата, рейсовый номер, данные о высоте и т.п.).Secondary radar (ground-based radio interrogator) is an active response radar system. The secondary radar transmits radio signals that are received by the transponder installed on the aircraft. The response signal generated by the transponder and received by the ground secondary radar makes it possible to obtain information about the aircraft (nationality of the aircraft, flight number, altitude data, etc.).
При работе радиолокационных систем возникает задача обнаружения и определения координат на малых дальностях, в том числе и в условиях больших пассивных помех (например, в горах), обнаружения целей, имеющих малую в диапазоне первичного радиолокатора эффективную поверхность рассеяния (ЭПР).When radar systems operate, the problem arises of detecting and determining coordinates at short ranges, including in conditions of large passive interference (for example, in the mountains), detecting targets that have a small effective scattering surface (EPR) in the range of the primary radar.
Возможности обнаружения и определения координат на малых дальностях определяются, прежде всего, минимальным расстоянием обнаружения («слепой зоной») РЛС, которое зависит от длительности зондирующего импульса, времени срабатывания переключателей «прием-передача». Так как в современных РЛС для получения необходимой дальности и разрешения используются сложные сигналы, которые обладают для увеличения энергии большой длительностью (М.И. Финкельштейн «основы радиолокации: Учебник для вузов - 2изд. М Радио и Связь 1983 г. стр. 382), то минимальное расстояние обнаружения («слепая зона») для таких РЛС определяется, прежде всего, длительностью сигнала (во время излучения сигнала приемник отключен). В условиях же больших пассивных помех, вызванных близко расположенными местными предметами (например, в горах, обнаружение сигнала на фоне склона горы), обнаружение затруднено еще и тем, что в РЛС, использующих сложные сигналы, не удается эффективно выделить и обработать сигнал, отраженный от цели (из-за наложения сигнала от помехи на полезный сигнал от цели). Для РЛС, использующих сигналы с малой длительностью и большой импульсной мощностью (для получения необходимой дальности), минимальное расстояние обнаружения («слепая зона») ограничивается большим временем срабатывания переключателей «прием-передача» (СВЧ фазовращатели и переключатели. Особенности создания на p-i-n диодах в интегральном исполнении. Хижа Г.С, Вендик И.Б., Серебрякова Е.А. - М., «Радио и связь», 1984 стр. 161). Все это затрудняет обнаружение и определение координат на малых дальностях.Possibilities of detecting and determining coordinates at short ranges are determined, first of all, by the minimum detection distance ("blind zone") of the radar, which depends on the duration of the probing pulse, the response time of the "receive-transmit" switches. Since in modern radars to obtain the necessary range and resolution, complex signals are used, which have a long duration to increase the energy (MI Finkelstein “fundamentals of radar: Textbook for universities - 2 ed. M Radio and Communication 1983, p. 382), then the minimum detection distance ("blind zone") for such radars is determined, first of all, by the signal duration (the receiver is turned off during the signal emission). In conditions of large passive interference caused by closely located local objects (for example, in the mountains, signal detection against the background of a mountain slope), detection is also hampered by the fact that radars using complex signals cannot effectively isolate and process the signal reflected from target (due to the superposition of the signal from the interference on the useful signal from the target). For radars using signals with a short duration and high pulse power (to obtain the required range), the minimum detection distance ("blind zone") is limited by the long response time of the "receive-transmit" switches (microwave phase shifters and switches. integral performance Khizha GS, Vendik IB, Serebryakova EA - M., "Radio and Communication", 1984 p. 161). All this makes it difficult to detect and determine coordinates at short ranges.
Обнаружение и определение координат целей, имеющих малую в диапазоне первичного радиолокатора эффективную поверхность рассеяния (ЭПР) достигается обычно либо за счет повышения излучаемой мощности, либо за счет использования дополнительного первичного радиолокатора, имеющего другой рабочий диапазон. Все это приводит к значительному повышению потребляемой мощности, увеличению аппаратуры, и как следствие, к значительному повышению стоимости радиолокационной системы.The detection and determination of the coordinates of targets with a small effective scattering surface (EPR) in the range of the primary radar is usually achieved either by increasing the radiated power, or by using an additional primary radar with a different operating range. All this leads to a significant increase in power consumption, an increase in equipment, and as a consequence, to a significant increase in the cost of the radar system.
В качестве аналога рассмотрим радиолокационную систему П-18, содержащую активный первичный радиолокатор, работающий в метровом диапазоне волн, а также наземный радиозапросчик, работающий в дециметровом диапазоне волн и имеющий передающие устройства, приемные устройства, антенны (антенну основного канала и антенну канала подавления боковых лепестков) (Г.П. Бендерский, С.Б. Самойлов, О.Д. Грачев, В.М. Кореньков. «Подвижная радиолокационная станция метрового диапазона волн РЛС П-18 (изделие 1РЛ 131Р) Учебное пособие. Стр. 27).As an analogue, consider the P-18 radar system containing an active primary radar operating in the meter wavelength range, as well as a ground radio interrogator operating in the decimeter wavelength range and having transmitting devices, receiving devices, antennas (antenna of the main channel and antenna of the side-lobe suppression channel ) (GP Bendersky, SB Samoilov, OD Grachev, VM Korenkov. “Mobile VHF radar station P-18 radar (product 1RL 131R) Study guide. Page 27).
Первичный радиолокатор (активный) метрового диапазона волн работает как обычный активный локатор. Радиолокационные сложные сигналы большой длительности, сформированные передатчиком, излучаются антенной. Сигналы, отраженные целью, поступают через антенну в приемник, который обрабатывает эти сигналы и определяет координаты (дальность до цели, азимут, высоту) цели.The primary (active) VHF radar works like a normal active radar. Radar complex signals of long duration generated by the transmitter are emitted by the antenna. The signals reflected by the target go through the antenna to the receiver, which processes these signals and determines the coordinates (range to the target, azimuth, altitude) of the target.
Наземный радиозапросчик (вторичный радиолокатор) работает следующим образом.Ground-based radio interrogator (secondary radar) works as follows.
Передающее устройство наземного радиозапросчика передает радиосигналы, которые принимаются ответчиком, установленном на летательном аппарате. Ответный сигнал, формируемый ответчиком и принимаемый приемной системой запросчика, позволяет определить государственную принадлежность летательного аппарата («свой-чужой»). Наземный радиозапросчик имеет свои передающие и приемные устройства как для основного канала, так и для канала подавления боковых лепестков, а также антенны, создающие диаграммы направленности специальной формы, которые обеспечивают превышение уровня сигналов запроса основного канала над уровнем сигнала канала подавления боковых лепестков в области основного лепестка диаграммы направленности и превышение уровня сигналов канала подавления боковых лепестков над уровнем сигналов запроса (основного канала) в области боковых лепестков антенны основного канала (канала запроса) (Авиационная радиолокация, Давыдов П.С, Сосновский А.А., Хаймович И.А., Справочник, М., Транспорт 1984 стр. 67-68, 75-79).The transmitter of the ground radio transmitter transmits radio signals that are received by the transponder installed on the aircraft. The response signal, generated by the responder and received by the interrogator's receiving system, makes it possible to determine the nationality of the aircraft ("friend or foe"). The ground-based radio interrogator has its own transmitting and receiving devices for both the main channel and the side-lobe suppression channel, as well as antennas that create radiation patterns of a special shape, which ensure that the level of the interrogation signals of the main channel exceeds the signal level of the side-lobe suppression channel in the main lobe region directional patterns and the excess of the signal level of the sidelobe suppression channel over the level of the interrogation signals (main channel) in the area of the side lobes of the main channel (interrogation channel) antenna (Aviation radar, PS Davydov, A.A. Sosnovskiy, I.A. Directory, M., Transport 1984 pp. 67-68, 75-79).
Данная радиолокационная система обеспечивает контроль воздушной обстановки и определение государственной принадлежности летательных аппаратов.This radar system provides monitoring of the air situation and determination of the nationality of aircraft.
Однако указанная радиолокационная система имеет следующие недостатки.However, this radar system has the following disadvantages.
- невозможность обнаружения и определения координат целей на малых дальностях, в том числе, в условиях больших пассивных помех (например, в горах, обнаружение сигнала на фоне склона горы), из-за большой длительности зондирующего сигнала первичной РЛС.- the impossibility of detecting and determining the coordinates of targets at short ranges, including in conditions of large passive interference (for example, in the mountains, signal detection against the background of a mountain slope), due to the long duration of the probing signal of the primary radar.
- сложность в обнаружении и определении координат целей, имеющих малую в метровом диапазоне волн первичного радиолокатора эффективную поверхность рассеяния (ЭПР), в том числе и на малых дальностях.- the difficulty in detecting and determining the coordinates of targets that have a small effective scattering surface (EPR) in the meter wavelength range of the primary radar, including at short ranges.
Более близким аналогом, выбранным в качестве прототипа в связи со сходством выполняемой технической задачи, является радиолокационная система ДРЛ-7С, содержащая активный первичный радиолокатор, наземный радиозапросчик, содержащий два вторичных канала, причем один канал работает на частотах отечественного диапазона УВД, второй канал работает на частотах RBS. Первичный радиолокатор и первый канал наземного радиозапросчика работают на частотах отечественного диапазона УВД и имеют общую аппаратуру (передатчики, приемники и т.п.) (Авиационная радиолокация, Давыдов П.С, Сосновский А.А., Хаймович И.А., Справочник, М., Транспорт 1984 стр. 101-107).A closer analogue, chosen as a prototype due to the similarity of the technical task being performed, is the DRL-7S radar system, which contains an active primary radar, a ground-based radio interrogator containing two secondary channels, one channel operating at the frequencies of the domestic ATC range, the second channel operating at RBS frequencies. The primary radar and the first channel of the ground-based radio interrogator operate at the frequencies of the domestic ATC range and have common equipment (transmitters, receivers, etc.) (Aviation radar, Davydov P.S., Sosnovsky A.A., Khaimovich I.A., Handbook, M., Transport 1984 pp. 101-107).
Система ДРЛ-7С работает в 3-х разных режимах: «Пассив», «СДЦ» и «Актив». Наиболее сходной с выполняемой технической задачи является режим работы «Актив» (Авиационная радиолокация, Давыдов П.С., Сосновский А.А., Хаймович И.А., Справочник, М., Транспорт 1984 стр. 102). Рассмотрим этот режим. В данном режиме работает только передатчик первого канала наземного радиозапросчика (он же передатчик первичного радиолокатора). Передатчик излучает парные импульсы запроса бортовых ответчиков большой импульсной мощности (230 кВт), работающих на частотах отечественного диапазона. Сигналы канала ПБЛ («подавление по запросу») не излучаются. Передатчики второго канала отключаются. В этом режиме приемник обеспечивает обнаружение отраженных сигналов, а также ответных сигналов бортовых ответчиков, для чего в нем предусмотрены устройства декодирования этих сигналов.The DRL-7S system operates in 3 different modes: "Passive", "SDC" and "Active". The most similar to the performed technical task is the "Active" operating mode (Aviation radar, PS Davydov, AA Sosnovsky, IA Khaimovich, Directory, Moscow, Transport 1984 p. 102). Let's consider this mode. In this mode, only the transmitter of the first channel of the ground radio interrogator (aka the transmitter of the primary radar) operates. The transmitter emits paired interrogation pulses of onboard transponders of high impulse power (230 kW) operating at the frequencies of the domestic range. The PBL (Suppression on Demand) channel signals are not emitted. The second channel transmitters are disabled. In this mode, the receiver detects the reflected signals, as well as the response signals of the onboard transponders, for which it provides devices for decoding these signals.
Данная радиолокационная система обеспечивает контроль воздушной обстановки и определение государственной принадлежности летательных аппаратов.This radar system provides monitoring of the air situation and determination of the nationality of aircraft.
Однако данная радиолокационная система имеет следующие недостатки:However, this radar system has the following disadvantages:
- невозможность обнаружения и определения координат целей на малых дальностях, в том числе, в условиях больших пассивных помех, обусловленная большим временем срабатывания переключателей «прием-передача»;- the impossibility of detecting and determining the coordinates of targets at short ranges, including in conditions of large passive interference, due to the long response time of the "receive-transmit" switches;
- сложность в обнаружении и определении координат целей, имеющих малую в диапазоне первичного радиолокатора эффективную поверхность рассеяния (ЭПР), в том числе и на малых дальностях, так как данная радиолокационная система работает только в одном рабочем диапазоне волн;- the difficulty in detecting and determining the coordinates of targets that have a small effective scattering surface (EPR) in the range of the primary radar, including at short ranges, since this radar system operates only in one operating wavelength range;
- «искажение угломерной информации, получаемой запросчиком, и перегрузке ответчика» в связи с тем, что «существует вероятность того, что ответчиком будет принят сигнал запроса, излучаемый по боковому лепестку ДН» (Авиационная радиолокация, Давыдов П.С., Сосновский А.А., Хаймович И.А., Справочник, М., Транспорт 1984 стр. 75). (ГОСТ Р 51845-2001 СИСТЕМЫ ВТОРИЧНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ Общие технические условия, пп.. 5.2.5, 5.2.7, 5.2.8, 7.1.4.12), так как в режиме работы «Актив» отсутствует «подавление по запросу»;- "distortion of goniometric information received by the interrogator and overloading of the transponder" due to the fact that "there is a possibility that the interrogator will receive the interrogation signal emitted along the side lobe of the pattern" (Aviation radar, PS Davydov, A. Sosnovskiy A., Khaimovich I.A., Directory, M., Transport 1984 p. 75). (GOST R 51845-2001 SECONDARY RADAR RADAR SYSTEMS FOR AIR TRAFFIC CONTROL General technical conditions, clauses 5.2.5, 5.2.7, 5.2.8, 7.1.4.12), since in the "Active" operating mode there is no "suppression on request ";
- невозможность использования всех кодов запроса (используется только один из кодов запроса - «ЗК2» (Авиационная радиолокация, Давыдов П.С., Сосновский А.А., Хаймович И.А., Справочник, М., Транспорт 1984 стр. 69).- impossibility of using all request codes (only one of the request codes is used - "ЗК2" (Aviation radar, PS Davydov, AA Sosnovskiy, IA Khaimovich, Directory, M., Transport 1984 p. 69) ...
Технический результат предлагаемого технического решения – обнаружение и определение координат целей на малых дальностях, в том числе имеющих малую в диапазоне первичного радиолокатора, но бо'льшую в рабочем диапазоне наземного радиозапросчика эффективную поверхность рассеяния (ЭПР) радиолокационной системой без ограничения использования всех кодов запроса.The technical result of the proposed technical solution is the detection and determination of the coordinates of targets at short ranges, including those with a small in the range of the primary radar, but larger in the operating range of a ground-based radio interrogator, the effective scattering surface (EPR) by the radar system without restricting the use of all request codes.
Указанный технический результат достигается тем, что в радиолокационной системе с системой опознавания, содержащей активный первичный радиолокатор и наземный радиозапросчик, диапазон рабочих частот которого отличен от диапазона рабочих частот активного первичного радиолокатора, причем наземный радиозапросчик имеет передающее устройство основного канала, антенну основного канала, приемное устройство основного канала для обработки сигналов ответа, в наземном радиозапросчике установлено дополнительное приемное устройство для приема отраженных от цели сигналов запроса и обнаружения и определения координат целей, работающее на частоте сигналов запроса и присоединенное к антенне основного канала через переключатель «прием-передача», причем антенна основного канала наземного радиозапросчика выполнена с возможностью излучения в режиме обнаружения и определения координат целей как импульсов запроса, так и импульсов подавления боковых лепестков, которые имеют одинаковую амплитуду.This technical result is achieved by the fact that in a radar system with an identification system containing an active primary radar and a ground radio transmitter, the operating frequency range of which is different from the operating frequency range of the active primary radar, and the ground radio transmitter has a main channel transmitter, a main channel antenna, a receiver of the main channel for processing response signals, an additional receiver is installed in the ground-based radio interrogator for receiving interrogation and detection signals reflected from the target and determining the coordinates of targets, operating at the frequency of interrogation signals and connected to the antenna of the main channel through a "receive-transmit" switch, and the antenna of the main the channel of the ground radio transmitter is made with the possibility of emitting in the detection mode and determining the coordinates of targets both the interrogation pulses and the sidelobe suppression pulses, which have the same amplitude.
Обычно для получения радиолокационной информации (обнаружение и определение координат целей) используется активный первичный радиолокатор, излучающий сигналы отличные от сигналов запросчика. Однако в радиолокационной системе (ДРЛ-7С) для получения аналогичной радиолокационной информации в одном из режимов работы используются сигналы запроса вторичного локатора. Антенной основного канала вторичного локатора излучаются парные импульсы запроса бортовых ответчиков большой импульсной мощности (230 кВт), при этом импульсы подавления не излучаются. Это приводит к тому, что ответчиком принимается сигнал запроса, излучаемый по боковому лепестку ДН (особенно при большой импульсной мощности) и выдается сигнал ответа.Usually, to obtain radar information (detection and determination of the coordinates of targets), an active primary radar is used, which emits signals different from the signals of the interrogator. However, in the radar system (DRL-7S), to obtain similar radar information in one of the operating modes, the request signals of the secondary locator are used. The antenna of the main channel of the secondary locator emits paired interrogation pulses of the onboard transponders of high impulse power (230 kW), while the suppression pulses are not emitted. This leads to the fact that the transponder receives the interrogation signal emitted along the side lobe of the antenna pattern (especially at high pulse power) and generates a response signal.
Первичный радиолокатор обязательно должен иметь диапазон рабочих частот, совпадающий с диапазоном частот вторичного локатора.The primary radar must have an operating frequency range that matches the frequency range of the secondary radar.
В заявленном устройстве излучаются как импульсы запроса бортовых ответчиков, так и импульсы подавления, причем одинаковой амплитуды. Это приводит к тому, что ответчик определяет данные сигналы как сигналы запроса, излучаемые по боковому лепестку ДН, следовательно, сигнал ответа не вырабатывается (Авиационная радиолокация, Давыдов П.С., Сосновский А.А., Хаймович И.А., Справочник, М., Транспорт 1984 стр. 77, 78).In the claimed device, both onboard transponder request pulses and suppression pulses are emitted, with the same amplitude. This leads to the fact that the transponder defines these signals as interrogation signals emitted along the side lobe of the antenna pattern, therefore, the response signal is not generated (Aviation radar, Davydov P.S., Sosnovsky A.A., Khaimovich I.A., Handbook, M., Transport 1984 pp. 77, 78).
Кроме того, в заявленном устройстве диапазон рабочих частот первичного радиолокатора никак не связан с диапазоном рабочих частот вторичного локатора, и может существенно отличатся от диапазона рабочих частот вторичного локатора, что повышает возможности радиолокационной системы по обнаружению целей, имеющих различные ЭПР в разных диапазонах частот.In addition, in the claimed device, the operating frequency range of the primary radar is in no way related to the operating frequency range of the secondary locator, and may differ significantly from the operating frequency range of the secondary radar, which increases the capabilities of the radar system to detect targets with different RCS in different frequency ranges.
Отличием от наземного радиозапросчика, примененного в радиолокационной системе П-18 также является еще и наличие в заявленном устройстве дополнительного приемного устройства (кроме приемного устройства обрабатывающие сигналы ответа), работающего на частоте сигналов запроса и присоединенного к антенне основного канала через переключатель «прием-передача», что позволяет использовать сигналы радиозапросчика для получения радиолокационной информации (обнаружение и определение координат целей), причем на другой частоте, которая существенно отличается от частоты первичного радиолокатора.The difference from the ground-based radio interrogator used in the P-18 radar system is also the presence in the declared device of an additional receiving device (besides the receiving device processing response signals), operating at the frequency of the request signals and connected to the antenna of the main channel through a "receive-transmit" switch , which makes it possible to use signals from a radio transmitter to obtain radar information (detection and determination of the coordinates of targets), and at a different frequency, which is significantly different from the frequency of the primary radar.
Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».All this allows us to conclude that the claimed invention is in accordance with the patentability criterion "inventive step".
На фиг. 1 показана структурная схема заявляемого устройства.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device.
На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:In the drawing and in the text, the following designations are adopted:
1 первичный радиолокатор;1 primary radar;
2 наземный радиозапросчик (вторичный радиолокатор);2 ground radio interrogator (secondary radar);
3 передатчик основного канала наземного радиозапросчика (вторичного радиолокатора);3 transmitter of the main channel of the ground radio interrogator (secondary radar);
4 антенна основного канала наземного радиозапросчика (вторичного радиолокатора);4 antenna of the main channel of the ground radio interrogator (secondary radar);
5 дополнительное приемное устройство, работающее на частоте сигналов запроса радиозапросчика (вторичного радиолокатора), принимающее сигналы, имеющие частоту сигналов запроса;5 an additional receiving device operating at the frequency of the interrogation signals of the radio interrogator (secondary radar), receiving signals having the frequency of the interrogation signals;
6 переключатель «прием-передача».6 switch "reception-transmission".
Радиолокационная система (см. фиг. 1) содержит первичный радиолокатор 1, наземный радиозапросчик (вторичный радиолокатор) 2, включающий в себя передатчик основного канала 3, антенну основного канала 4, дополнительное приемное устройство 5, работающее на частоте сигналов запроса радиозапросчика (вторичного радиолокатора) и принимающее отраженные от цели сигналы запроса передающей части наземного радиозапросчика, причем дополнительное приемное устройство 5 присоединено к антенне основного канала через переключатель «прием-передача» 6.The radar system (see Fig. 1) contains a
Радиолокационная система работает следующим образом.The radar system works as follows.
Первичный радиолокатор 1 работает как обычный локатор.
Наземный радиозапросчик (в заявляемом устройстве) работает следующим образом.Terrestrial radio inquirer (in the claimed device) works as follows.
Наземный радиозапросчик (вторичный радиолокатор) 2 передает радиосигналы, которые принимаются ответчиком, установленном на летательном аппарате. Ответный сигнал, формируемый ответчиком и принимаемый наземным радиозапросчиком (вторичным радиолокатором) 2, позволяет определить государственную принадлежность летательного аппарата («свой-чужой»). Для надежной работы наземного радиозапросчика (вторичного радиолокатора) 2 необходимо исключить влияние синхронных помех, возникающих вследствие передачи и приема сигналов наземного запросчика по боковым лепесткам диаграммы направленности (ДН).Ground-based radio interrogator (secondary radar) 2 transmits radio signals that are received by the transponder installed on the aircraft. The response signal, generated by the transponder and received by the ground radio interrogator (secondary radar) 2, makes it possible to determine the nationality of the aircraft ("friend or foe"). For reliable operation of the ground radio interrogator (secondary radar) 2, it is necessary to exclude the influence of synchronous interference arising from the transmission and reception of signals from the ground interrogator along the side lobes of the directional pattern (BP).
Для этого используются 2 канала (основной канал и канал подавления боковых лепестков (на фиг. не показано), каждый из которых имеет свое передающее и приемное устройства, а также 2 антенны (антенна канала подавления боковых лепестков на фиг. не показана). В ответчике (радиозапросчике) сравниваются поступающие сигналы основного канала и канала подавления боковых лепестков. В случае превышения уровня сигналов запроса основного канала над уровнем сигнала канала подавления боковых лепестков ответчик формирует сигнал ответа, а радиозапросчик обрабатывает сигнал ответа. В случае превышения уровня сигнала канала подавления боковых лепестков над уровнем сигналов запроса основного канала ответчик не формирует сигнал ответа (радиозапросчик не обрабатывает сигнал ответа). Для этого используются 2 антенны, создающие диаграммы направленности специальной формы, которые обеспечивают превышение уровня сигналов запроса основного канала над уровнем сигнала канала подавления боковых лепестков в области основного лепестка диаграммы направленности и обеспечивают превышение уровня сигналов канала подавления боковых лепестков над уровнем сигналов запроса основного канала в области боковых лепестков антенны основного канала. Сигналы основного канала и канала подавления боковых лепестков имеют одинаковую амплитуду, но разнесены по времени (ГОСТ Р 51845-2001 СИСТЕМЫ ВТОРИЧНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ Общие технические условия, пп..5.2.5, 5.2.7, 5.2.8, 7.1.3.4, 7.1.4.6.4).For this, 2 channels are used (the main channel and the sidelobe suppression channel (not shown in the figure), each of which has its own transmitter and receiver, as well as 2 antennas (the sidelobe suppression channel antenna is not shown in the figure). (radio interrogator) compares the incoming signals of the main channel and the sidelobe suppression channel.If the level of the request signals of the main channel exceeds the signal level of the sidelobe suppression channel, the transponder generates a response signal, and the radio interrogator processes the response signal. by the level of the interrogation signals of the main channel, the transponder does not generate a response signal (the radio interrogator does not process the response signal). For this, 2 antennas are used, creating directional patterns of a special shape, which ensure that the level of the interrogation signals of the main channel exceeds the signal level of the side lobe suppression channel in the region of the main lobe of the directional pattern and provide the excess of the signal level of the side lobe suppression channel over the level of the interrogation signals of the main channel in the region of the side lobes of the main channel antenna. Signals of the main channel and the channel of sidelobe suppression have the same amplitude, but spaced in time (GOST R 51845-2001 SECONDARY RADAR SYSTEMS FOR AIR TRAFFIC CONTROL General specifications, clauses 5.2.5, 5.2.7, 5.2.8, 7.1. 3.4, 7.1.4.6.4).
Для получения радиолокационной информации (обнаружение и определение координат целей) в передатчике основного канала 3 формируются импульсы одинаковой амплитуды, как основного канала, так и импульсы канала подавления боковых лепестков (взаимное расположение сигналов соответствует расположению сигналов основного канала и канала подавления боковых лепестков), которые излучаются антенной основного канала 4. Излученные импульсы отражаются от цели, принимаются антенной основного канала 4 и через переключатель «прием-передача» 6 поступают на вход дополнительного приемного устройства 5 для дальнейшей обработки. Обработка может осуществляться аппаратурой первичного радиолокатора 1. Эти же радиосигналы принимаются ответчиком, установленным на летательном аппарате. Так как все принятые сигналы имеют одинаковую амплитуду, ответчик летательного аппарата воспринимает полученные сигналы, как сигналы, излученные боковыми лепестками диаграммы направленности антенны основного канала и, следовательно, ответный сигнал не формируется (ГОСТ Р 51845-2001 СИСТЕМЫ ВТОРИЧНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ Общие технические условия, пп. 5.2.5, 5.2.7, 5.2.8, 7.1.3.4, 7.1.4.6.4). Время излучения этих импульсов выбирается таким образом, чтобы не мешать приему сигналов ответчика летательного аппарата. Причем получение таким образом радиолокационной информации не зависит от режимов работы запросчика, т.е. возможно использование запросчиком любых кодов запроса.To obtain radar information (detection and determination of target coordinates) in the transmitter of the
В радиолокационных системах, как правило, первичный радиолокатор и радиозапросчик имеют различные диапазоны рабочих частот, например, РЛС П-18 (Г.П. Бендерский, С.Б. Самойлов, О.Д. Грачев, В.М. Кореньков. «Подвижная радиолокационная станция метрового диапазона волн РЛС П-18 (изделие 1РЛ 131Р) Учебное пособие. Стр. 28) (ГОСТ Р 51845-2001 СИСТЕМЫ ВТОРИЧНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ Общие технические условия, пл.. 5.2.1, 5.2.2). Использование сигналов, имеющих частоту наземного радиозапросчика (вторичного радиолокатора) позволяет радиолокационной системой обнаруживать цели на малых дальностях, в том числе имеющих малую в диапазоне первичного радиолокатора, но бо'льшую в рабочем диапазоне наземного радиозапросчика эффективную поверхность рассеяния (ЭПР). Кроме того, часто первичный радиолокатор и наземный радиозапросчик часто имеют разную поляризацию излучаемых сигналов, что приводит к дополнительному расширению возможностей радиолокационной системы по обнаружению.In radar systems, as a rule, the primary radar and the radio interrogator have different ranges of operating frequencies, for example, the P-18 radar (GP Bendersky, SB Samoilov, OD Grachev, VM Korenkov. VHF radar station P-18 (product 1RL 131R) Training manual. Page 28) (GOST R 51845-2001 SECONDARY RADAR SYSTEMS FOR AIR TRAFFIC CONTROL General specifications, pl. 5.2.1, 5.2.2). The use of signals having the frequency of a ground radio transmitter (secondary radar) allows the radar system to detect targets at short ranges, including those with a small effective scattering surface (EPR) in the range of the primary radar, but larger in the operating range of the ground radio transmitter. In addition, often the primary radar and the ground-based radio interrogator often have different polarizations of the emitted signals, which leads to an additional enhancement of the detection capabilities of the radar system.
Таким образом, использование наземного радиозапросчика (вторичного радиолокатора) для обнаружения целей, позволяет расширить возможности радиолокационной системы за счет расширения диапазона рабочих частот (в некоторых случаях поляризации) без существенного увеличения потребляемой мощности, количества аппаратуры и как следствие, без значительного повышения стоимости радиолокационной системы.Thus, the use of a ground-based radio transmitter (secondary radar) for target detection makes it possible to expand the capabilities of the radar system by expanding the operating frequency range (in some cases, polarization) without a significant increase in power consumption, the number of equipment and, as a consequence, without a significant increase in the cost of the radar system.
Таким образом, использование данного изобретения позволит значительно повысить возможности радиолокационных систем по обнаружению и определению координат целей на малых дальностях, в том числе имеющих малую в диапазоне первичного радиолокатора, но бо'льшую в рабочем диапазоне наземного радиозапросчика эффективную поверхность рассеяния (ЭПР) радиолокационной системой без ограничения использования всех кодов запроса, в том числе в условиях больших пассивных помех (например, в горах, повышаются возможности обнаружение сигнала на фоне склона горы).Thus, the use of this invention will significantly increase the capabilities of radar systems for detecting and determining the coordinates of targets at short ranges, including those with a small in the range of the primary radar, but greater in the operating range of a ground-based radio transmitter, effective scattering surface (EPR) by a radar system without limiting the use of all request codes, including in conditions of strong passive interference (for example, in the mountains, the possibilities of signal detection against the background of a mountain slope increase).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118416A RU2750741C1 (en) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Radar system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118416A RU2750741C1 (en) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Radar system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2750741C1 true RU2750741C1 (en) | 2021-07-05 |
Family
ID=76756154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020118416A RU2750741C1 (en) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Radar system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2750741C1 (en) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1333806A (en) * | 1970-08-05 | 1973-10-17 | Int Standard Electric Corp | Position-determining system and method |
| EP0505827A1 (en) * | 1991-03-27 | 1992-09-30 | Alcatel SEL Aktiengesellschaft | Secondary radar system |
| RU2022296C1 (en) * | 1978-07-12 | 1994-10-30 | Артемов Владимир Тарасович | Method of radiolocation active interrogation-reply and device designed for its realization |
| RU2185639C2 (en) * | 2000-09-26 | 2002-07-20 | НИИ приборостроения | Process of increase of probability of target detection by pulse-doppler radar with high repetition frequency |
| RU29152U1 (en) * | 2002-09-03 | 2003-04-27 | Открытое акционерное общество "Камов" | On-board identification system of objects |
| EA007941B1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Mobile radar station of circular scan in meter band |
| RU2375723C2 (en) * | 2008-02-22 | 2009-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр по радиоэлектронным системам и информационным технологиям имени В.И. Шимко" (ФГУП "Федеральный НПЦ "Радиоэлектроника им. В.И. Шимко") | Interrogating radar of active request-response system |
| RU2606386C2 (en) * | 2013-08-15 | 2017-01-10 | Открытое акционерное общество "Азимут" | Monopulse secondary radar system with mode s |
| RU2650198C1 (en) * | 2016-11-21 | 2018-04-11 | Андрей Викторович Быков | Radar system of very-high frequency band and low-frequency part of an ultra high frequency band with identification system |
| RU2713621C1 (en) * | 2019-08-19 | 2020-02-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Method of constructing a radar interrogator |
-
2020
- 2020-05-25 RU RU2020118416A patent/RU2750741C1/en active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1333806A (en) * | 1970-08-05 | 1973-10-17 | Int Standard Electric Corp | Position-determining system and method |
| RU2022296C1 (en) * | 1978-07-12 | 1994-10-30 | Артемов Владимир Тарасович | Method of radiolocation active interrogation-reply and device designed for its realization |
| EP0505827A1 (en) * | 1991-03-27 | 1992-09-30 | Alcatel SEL Aktiengesellschaft | Secondary radar system |
| RU2185639C2 (en) * | 2000-09-26 | 2002-07-20 | НИИ приборостроения | Process of increase of probability of target detection by pulse-doppler radar with high repetition frequency |
| RU29152U1 (en) * | 2002-09-03 | 2003-04-27 | Открытое акционерное общество "Камов" | On-board identification system of objects |
| EA007941B1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Mobile radar station of circular scan in meter band |
| RU2375723C2 (en) * | 2008-02-22 | 2009-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр по радиоэлектронным системам и информационным технологиям имени В.И. Шимко" (ФГУП "Федеральный НПЦ "Радиоэлектроника им. В.И. Шимко") | Interrogating radar of active request-response system |
| RU2606386C2 (en) * | 2013-08-15 | 2017-01-10 | Открытое акционерное общество "Азимут" | Monopulse secondary radar system with mode s |
| RU2650198C1 (en) * | 2016-11-21 | 2018-04-11 | Андрей Викторович Быков | Radar system of very-high frequency band and low-frequency part of an ultra high frequency band with identification system |
| RU2713621C1 (en) * | 2019-08-19 | 2020-02-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Method of constructing a radar interrogator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2737058C2 (en) | Radar tracking system for low-flying unmanned aerial vehicles and objects | |
| US4319243A (en) | Airport-surveillance system | |
| CN102227647B (en) | Device for receiving secondary radio signals with quasi-dynamic or dynamic sectoring of space to be monitored and corresponding method | |
| EP2438463B1 (en) | Identification friend or foe (iff) system | |
| US6025795A (en) | Missile shield | |
| US3879732A (en) | Multi-directional barrage jamming system | |
| Deiana et al. | Multipath exploitation in an urban environment using a MIMO surveillance radar | |
| RU2750741C1 (en) | Radar system | |
| EP2281325B1 (en) | A process for minimising jammer noise in receiver systems | |
| RU2650198C1 (en) | Radar system of very-high frequency band and low-frequency part of an ultra high frequency band with identification system | |
| US3449745A (en) | Synthetic beam sharpening system | |
| US4975708A (en) | Time domain electronic antenna beam shaping | |
| Lai et al. | ADS-B based collision avoidance radar for unmanned aerial vehicles | |
| EP3446148B1 (en) | Method and system for operating an iff/ssr antenna | |
| US20150236409A1 (en) | Scanning meta-material antenna and method of scanning with a meta- material antenna | |
| Harris | Some problems of secondary surveillance radar systems | |
| RU2626221C2 (en) | Secondary radar antenna system | |
| Honda et al. | Preliminary experimental result of optical fiber connected passive primary surveillance radar | |
| US11681035B2 (en) | Meta secondary radar | |
| Ponsford | Introduction to radar | |
| US2786994A (en) | Beacon system | |
| EP2113964A1 (en) | A process for minimising jammer noise in receiver system | |
| GB1574133A (en) | Radar systems |