RU2771138C1 - Shipborne radio reconnaissance station - Google Patents
Shipborne radio reconnaissance station Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771138C1 RU2771138C1 RU2020144310A RU2020144310A RU2771138C1 RU 2771138 C1 RU2771138 C1 RU 2771138C1 RU 2020144310 A RU2020144310 A RU 2020144310A RU 2020144310 A RU2020144310 A RU 2020144310A RU 2771138 C1 RU2771138 C1 RU 2771138C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radio
- computing module
- parameters
- signal
- shipboard
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
- H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в аппаратуре радиоэлектронной борьбы для обнаружения импульсных и непрерывных источников излучения радиосигналов в широком диапазоне частот, определения курсового угла, несущей частоты, длительности, амплитуды, частоты повторения и других временных и частотных параметров.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in electronic warfare equipment for detecting pulsed and continuous sources of radiation of radio signals in a wide frequency range, determining the heading angle, carrier frequency, duration, amplitude, repetition rate and other time and frequency parameters.
Известна корабельная станция радиотехнической разведки (патент РФ № 29783 на полезную модель, МПК G01S 7/28, H04K 3/00, 2003 г.), которая состоит из амплитудных пеленгаторов левого и правого борта, устройства раздельного суммирования сигналов четных и нечетных приемных каналов амплитудных пеленгаторов левого и правого борта, частотно-измерительных устройств нечетных и четных приемных каналов, уточнителя пеленга левого и правого борта, устройства аналого-цифрового преобразования и предварительной обработки.A known shipborne radio intelligence station (RF patent No. 29783 for a utility model, IPC G01S 7/28,
Недостатком такой станции является сложность реализации из-за большого количества антенн и приемных каналов, продиктованных наличием уточнителя пеленга левого и правого борта, в составе которого имеются коммутаторы, подключающие последовательно и попарно антенные устройства к аппаратуре аналого-цифрового преобразования, интерферометры на базе матричных сумматоров. Такое построение ведет к увеличению времени на обработку входной информации и к повышению массогабаритных показателей и стоимости устройства. Кроме того, наличие устройства суммирования сигналов четных и нечетных приемных каналов левого и правого борта, даже при наличии отдельных пеленгаторов левого и правого борта, не позволяет определять пеленг на несколько источников излучения радиосигналов, если радиоимпульсы от этих источников одновременно пришли по разным бортам в четные (или не четные) каналы, т.к. задача измерения несущей частоты принятых радиоимпульсов ложится на одно частотно-измерительное устройство.The disadvantage of such a station is the complexity of implementation due to the large number of antennas and receiving channels, dictated by the presence of the port and starboard bearing refiner, which includes switches that connect antenna devices in series and in pairs to analog-to-digital conversion equipment, interferometers based on matrix adders. Such a construction leads to an increase in the time for processing the input information and to an increase in the weight and size indicators and the cost of the device. In addition, the presence of a device for summing the signals of even and odd receiving channels of the left and right sides, even if there are separate direction finders of the left and right sides, does not allow determining the bearing to several sources of radio signal emission, if the radio pulses from these sources simultaneously arrived on different sides in even ( or odd) channels, because the task of measuring the carrier frequency of the received radio pulses falls on one frequency-measuring device.
В другом аналоге (патент РФ № 49282 на полезную модель, МПК G01S 3/28, H04K 3/00, 2005 г.) приведена корабельная станция радиотехнической разведки, состоящая из антенны измерителя частотных и временных параметров радиоэлектронных, антенн пеленгатора, измерителя частотных и временных параметров, пеленгатора, устройства суммирования, устройства сравнения, коммутатора, запоминающего устройства, микропроцессора, устройства управления и контроля, а также устройства сопряжения станции радиотехнической разведки с автоматической системой управления и корабельными системами электромагнитной совместимости и курсоуказания корабля.In another analogue (RF patent No. 49282 for a utility model, IPC G01S 3/28,
В данной станции проблема ограниченности вычислительных мощностей микропроцессора решается за счет введения устройств обеспечивающих дополнительную селекцию и фильтрование потока данных поступающих на микропроцессор. Недостатками такой станции являются необходимость повышения аппаратурной сложности и возникающие, в ходе дополнительной обработки, задержки поступления данных на микропроцессор. К тому же, такой подход снижения загруженности микропроцессора никак не снижает поток данных, поступающий на пеленгатор и измеритель частотных и временных параметров.In this station, the problem of limited computing power of the microprocessor is solved by introducing devices that provide additional selection and filtering of the data stream coming to the microprocessor. The disadvantages of such a station are the need to increase the hardware complexity and arising, in the course of additional processing, delays in the receipt of data by the microprocessor. In addition, this approach to reducing the load on the microprocessor does not in any way reduce the data flow to the direction finder and the meter of frequency and time parameters.
В качестве прототипа, как наиболее близкого к заявленному техническому решению, выбрана корабельная станция радиотехнической разведки (патент РФ № 29197 на полезную модель, МПК Н04В 15/06, H04K 3/00, G01S 7/28, 2003 г.). Станция-прототип содержит измеритель частотных и временных параметров радиоэлектронных средств, вход которого соединен с выходом антенны измерителя частотных и временных параметров радиоэлектронных средств, антенну пеленгатора, выход которой подключен ко входу пеленгатора, устройство сопряжения станции радиотехнической разведки с автоматической системой управления и корабельными системами электромагнитной совместимости и курсоуказания корабля, вход которого соединен с объединенными выходами пеленгатора и измерителя частотных и временных параметров радиоэлектронных средств, а первый вход-выход - с автоматической системой управления, второй вход-выход - корабельной системой электромагнитной совместимости, третий вход-выход - с корабельной системой курсоуказания корабля.As a prototype, as the closest to the claimed technical solution, a shipborne radio intelligence station was chosen (RF patent No. 29197 for a utility model, IPC H04B 15/06,
В сравнении с другими техническими решениями, такая станция обладает относительно простой схемой построения, однако, из-за вычислительных ограничений ПЛИС, на которых построено устройство вычисления курсовых углов, и наличия высокого потока радиоизлучений, который составляет 106 имп./с. и более, затруднительно ведение мгновенного пространственного охвата входных сигналов. К тому же, наличие всего одной широконаправленной антенны на борт в связке с одним многоканальным измерителем частотных и временных параметров, работающим по принципу поиска максимума амплитуды в канале, также не позволяет вести мгновенный прием и измерение частотных и временных параметров одновременно нескольких сигналов на одном борту.In comparison with other technical solutions, such a station has a relatively simple construction scheme, however, due to the computational limitations of the FPGA on which the device for calculating heading angles is built, and the presence of a high radio emission flux, which is 10 6 pulses / s. and more, it is difficult to maintain instantaneous spatial coverage of the input signals. In addition, the presence of only one broadly directional antenna on board in conjunction with one multi-channel meter of frequency and time parameters, operating on the principle of searching for the maximum amplitude in the channel, also does not allow instantaneous reception and measurement of frequency and time parameters simultaneously of several signals on one board.
Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение аппаратурной сложности и интенсивности отказов с одновременным повышением пропускной способности, чувствительности и помехозащищенности корабельной станции радиотехнической разведки.The technical problem to be solved by the present invention is to reduce the hardware complexity and failure rate while increasing the throughput, sensitivity and noise immunity of the ship's radio intelligence station.
Решение указанной технической задачи достигается тем, что в корабельную станцию радиотехнической разведки, содержащую N приемных антенн пеленгатора, имеющей сопряжение с автоматической системой управления, корабельной системой электромагнитной совместимости и корабельной системой курсоуказания корабля, введены N однотипных унифицированных приемных модулей обнаружения и моноимпульсного определения параметров сигналов (модули МОПС), входы которых соединены с выходами антенн, а выходы соединены с N входами (портами сети Ethernet) вычислительного модуля, при этом, приемные модули МОПС соединены между собой для синхронизации, содержат подканал измерения частоты и подканал измерения амплитуды и временных параметров.The solution of this technical problem is achieved by the fact that N similar unified receiving modules for detection and monopulse determination of signal parameters ( MOPS modules), the inputs of which are connected to the antenna outputs, and the outputs are connected to N inputs (Ethernet network ports) of the computing module, while the receiving MOPS modules are interconnected for synchronization, contain a frequency measurement subchannel and a subchannel for measuring amplitude and time parameters.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема предлагаемого изобретения.The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a block diagram of the invention.
Корабельная станция радиотехнической разведки содержит:The ship's radio intelligence station contains:
1 - приемная антенна пеленгатора;1 - direction finder receiving antenna;
2 - приемный модуль обнаружения и моноимпульсного определения параметров сигналов (МОПС);2 - receiving module for detection and monopulse determination of signal parameters (MOPS);
3 - подканал измерения амплитуды и временных параметров сигнала;3 - subchannel for measuring the amplitude and temporal parameters of the signal;
4 - подканал измерения частоты сигнала;4 - subchannel for signal frequency measurement;
5 - вычислительный модуль;5 - computing module;
6 - вход-выход сопряжения с автоматической системой управления (АСУ);6 - input-output pairing with an automatic control system (ACS);
7 - вход сопряжения с корабельной системой электромагнитной совместимости (ЭМС);7 - input for interfacing with the ship's electromagnetic compatibility system (EMC);
8 - вход сопряжения с корабельной системой курсоуказания корабля (КК). Работа заявленной корабельной станции радиотехнической разведки.8 - input for interfacing with the ship's heading system (KK). The work of the declared shipborne radio intelligence station.
заключается в следующем. Сигналы от различных источников излучений принимаются приемными антеннами пеленгатора 1, диаграммы направленности которых сдвинуты относительно равносигнального направления на угол равный ширине их диаграммы направленности. Далее с каждой антенны 1 сигналы поступают на собственный модуль МОПС 2, где происходит их предварительное усиление и деление на два подканала. В подканале измерения амплитуды и временных параметров сигнала 3 происходит детектирование сигнала, усиление в логарифмическом видеоусилителе (ЛВУ), аналого-цифровое преобразование (АЦП) и дальнейшая обработка, в результате которой принимается решение об обнаружении сигнала, происходит фиксация времени прихода сигнала, измерение его амплитуды и длительности. В подканале измерения частоты сигнала 4 происходит деление частоты входного сигнала (коэффициент деления зависит от выбранного поддиапазона), аналого-цифровое преобразование, далее по стробу обнаружения от подканала 3 запускается обработка оцифрованных данных с использованием преобразования Фурье и формирование кода частоты входного сигнала. Объединенные данные, содержащие измеренную частоту, амплитуду, длительность и время прихода сигнала по каналу локальной вычислительной сети Ethernet от каждого приемного модуля МОПС 2 поступают на входы вычислительного модуля 5. Таким образом, приемный модуль МОПС 2 объединяет в себе приемник прямого усиления, ЛВУ, АЦП, обнаружитель, мгновенный измеритель амплитуды, временных параметров и частоты и приобретает свойства автономного средства радиотехнической разведки с рабочим сектором обзора, соответствующим диаграмме направленности приемной антенны. Отказ от всенаправленной антенны в канале измерения частоты в пользу узконаправленной антенны пеленгатора, имеющей больший коэффициент усиления, позволяет повысить чувствительность корабельной станции радиотехнической разведки.is as follows. Signals from various sources of radiation are received by the receiving antennas of the direction finder 1, the radiation patterns of which are shifted relative to the equisignal direction by an angle equal to the width of their radiation pattern. Further, from each antenna 1, the signals are fed to its own MOPS module 2, where they are pre-amplified and divided into two subchannels. In the subchannel for measuring the amplitude and time parameters of
Вычислительный модуль 5, построенный на базе промышленного компьютера, принимая от каждого приемного модуля МОПС 2 информацию о времени обнаружения и параметрах сигнала, решает задачи уточнения угла прихода сигнала, обнаружения пачек сигналов, вычисления частоты следования импульсов в пачке, периода обзора источников излучения радиосигналов. Реализация вычислительного модуля 5 на базе промышленного компьютера, позволяет производить большой объем вычислительных операций, используя возможности многопоточности центрального процессора и большого объема оперативной памяти. Таким образом, вычислительный модуль 5 совместно с приемными модулями МОПС позволяет вести мгновенный (беспропускной) пространственный охват входных сигналов, вычислять пеленг на источник излучения и измерять параметры радиосигналов, принятых с разных направлений в единый момент времени, по каждому импульсу. А кроме этого, продолжать вести разведку при наличии на входе по какому-либо из направлений непрерывного сигнала.
Через сопряжение с системой КК вычислительный модуль получает курс корабля, который учитывается при вычислении пеленга на источник излучения радиосигналов. Сопряжение вычислительного модуля с корабельной системой ЭМС позволяет исключить прием и формирование ложных целей от излучающих средств своего корабля и кораблей соединения, а сопряжение с АСУ позволяет производить управление режимами работы станции и передавать разведанные данные в АСУ для дальнейшей классификации источников излучения и принятия решения о постановке помех.Through interfacing with the spacecraft system, the computing module receives the ship's heading, which is taken into account when calculating the bearing to the source of radio signal radiation. The pairing of the computing module with the ship's EMC system makes it possible to exclude the reception and formation of false targets from the emitting means of the own ship and ships of the formation, and the interface with the automated control system allows you to control the operating modes of the station and transmit reconnaissance data to the automated control system for further classification of radiation sources and making a decision on jamming .
Таким образом, заявленная корабельная станция радиотехнической разведки по сравнению с прототипом позволяет снизить аппаратурную сложность, сокращая номенклатуру составных частей устройства, снизить интенсивность отказов изделия, за счет массового сокращения количества функциональных узлов, ячеек, модулей и высокочастотных кабелей, попутно снижая массогабаритные характеристики, а также повысить чувствительность, пропускную способность и помехоустойчивость, за счет независимого обнаружения и определения первичных параметров сигналов в секторах диаграмм направленности приемных антенн.Thus, the claimed shipborne radio intelligence station, compared with the prototype, makes it possible to reduce hardware complexity by reducing the range of component parts of the device, to reduce the failure rate of the product, due to the mass reduction in the number of functional units, cells, modules and high-frequency cables, simultaneously reducing the weight and size characteristics, as well as increase sensitivity, bandwidth and noise immunity, due to independent detection and determination of the primary parameters of signals in the sectors of the receiving antenna patterns.
Предлагаемая корабельная станция радиотехнической разведки легко реализуема на современной элементной базе отечественного и импортного производства.The proposed shipborne radio intelligence station is easily implemented on a modern element base of domestic and foreign production.
В качестве приемных антенн пеленгатора 1 могут быть использованы рупорные антенны [Микроволновые антенны. Рудольф Кюн, М.: Судостроение, 1967] или многолучевая антенная решетка [Антенные решетки. Методы расчета и проектирования. Обзор зарубежных работ, под ред. Л.С. Бененсона, М.: Советское радио, 1966].As the receiving antennas of the direction finder 1 can be used horn antennas [Microwave antennas. Rudolf Kühn, M.: Shipbuilding, 1967] or multibeam antenna array [Antenna arrays. Methods of calculation and design. Review of foreign works, ed. L.S. Benenson, M.: Soviet radio, 1966].
Приемный модуль МОПС 2 может быть реализован на усилителях СВЧ фирм RFMD серия NBB, Avago Technologies серии АММР, MACON серии XD1001 в зависимости от выбранного поддиапазона.The MOPS 2 receiving module can be implemented on RFMD NBB series, Avago Technologies AMMP series, MACON XD1001 series microwave amplifiers, depending on the selected subband.
Подканал измерения частоты 4 может быть реализован на делителе частоты Microsemi UXN40M7K с рабочим диапазоном до 40 ГГц и изменяемым коэффициентом деления и АЦП AD9484 от Analog Devices.
Подканал измерения амплитуды и временных параметров 5 может быть построен на диоде СВЧ MADS-001317 от МАСОМ в качестве детектора, операционных усилителях AD8042AR, логарифмическом усилителе AD8310ARM и АЦП AD9057 от Analog Devices.The subchannel for measuring the amplitude and
Обработка оцифрованных данных в модуле МОПС 2 может быть произведена на ПЛИС Cyclone II от Altera, а для передачи данных в локальную сеть могут применяться Ethernet-контроллер 1986 ВЕ1Т от «ПКК Миландр» и трансформаторная сборка для гальванической развязки ТрС-ЛС5 «Завод Магнетон».The processing of digitized data in the MOPS 2 module can be carried out on the Cyclone II FPGA from Altera, and the Ethernet controller 1986 BE1T from PKK Milandr and the transformer assembly for galvanic isolation TrS-LS5 Magneton Plant can be used to transfer data to the local network.
Вычислительный модуль 5 может быть реализован на базе промышленного компьютера с процессором Intel Core i7, максимальным числом каналов LAN - 18, максимальным объемом оперативной памяти - 32 Гб.The
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020144310A RU2771138C1 (en) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Shipborne radio reconnaissance station |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020144310A RU2771138C1 (en) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Shipborne radio reconnaissance station |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2771138C1 true RU2771138C1 (en) | 2022-04-27 |
Family
ID=81306426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020144310A RU2771138C1 (en) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Shipborne radio reconnaissance station |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2771138C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU29197U1 (en) * | 2002-11-29 | 2003-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" | Shipborne Radio Intelligence Station |
RU49282U1 (en) * | 2005-06-14 | 2005-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ФГУП "ТНИИС") | SHIP STATION FOR RADIO TECHNICAL EXPLORATION |
RU75056U1 (en) * | 2008-02-15 | 2008-07-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" | INFORMATION-MEASURING SYSTEM OF RADIO EMISSION CONTROL |
WO2011125060A2 (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | Elisra Electronic Systems Ltd. | Electronic counter measure system |
EP2796895A1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-10-29 | Astrium GmbH | Detecting of a spoofing jammer for GNSS signals |
-
2020
- 2020-12-29 RU RU2020144310A patent/RU2771138C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU29197U1 (en) * | 2002-11-29 | 2003-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" | Shipborne Radio Intelligence Station |
RU49282U1 (en) * | 2005-06-14 | 2005-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ФГУП "ТНИИС") | SHIP STATION FOR RADIO TECHNICAL EXPLORATION |
RU75056U1 (en) * | 2008-02-15 | 2008-07-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" | INFORMATION-MEASURING SYSTEM OF RADIO EMISSION CONTROL |
WO2011125060A2 (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | Elisra Electronic Systems Ltd. | Electronic counter measure system |
EP2796895A1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-10-29 | Astrium GmbH | Detecting of a spoofing jammer for GNSS signals |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛЕНЬШИН А.В. Бортовые комплексы радиоэлектронной борьбы. Учебное пособие. Воронеж: ВУНЦ ВВС "ВВА", 2016, c. 119,121. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fishler et al. | Performance of MIMO radar systems: Advantages of angular diversity | |
US7583223B2 (en) | Distributed and Cable reduced TCAS | |
US4766435A (en) | Adaptive radar for reducing background clutter | |
US8854255B1 (en) | Ground moving target indicating radar | |
EP3465262A1 (en) | Drone detection radar | |
US20180306902A1 (en) | Mimo radar system and calibration method thereof | |
US4885590A (en) | Blind speed elimination for dual displaced phase center antenna radar processor mounted on a moving platform | |
US5572213A (en) | Parameter encoder architecture | |
CN106526532B (en) | Doppler direction finding device based on four-dimensional antenna array | |
RU2670176C1 (en) | System of detection of underwater and surface objects | |
SE541952C2 (en) | Radar apparatus and method with interference detection | |
RU2728280C1 (en) | Method for operation of a system of pulse-doppler on-board radar stations during group action of fighters | |
RU2285939C1 (en) | Method for controlling airspace, irradiated by external radiation sources, and radiolocation station for realization of said method | |
Sheikhi et al. | Temporal coherent adaptive target detection for multi-input multi-output radars in clutter | |
US3270340A (en) | Method of echo grouping | |
RU2771138C1 (en) | Shipborne radio reconnaissance station | |
Plšek et al. | FM based passive coherent radar: From detections to tracks | |
US3154778A (en) | Method and apparatus for obtaining directional locating and detecting characteristics with reduced antenna size | |
RU2608551C1 (en) | Pulse-doppler airborne radar station operating method during detecting of aerial target, radio reconnaissance station carrier | |
RU166396U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING COORDINATES OF Aircraft | |
GB696809A (en) | Improvements in object-locating systems | |
Majd et al. | Probability of missed detection as a criterion for receiver placement in MIMO PCL | |
RU49282U1 (en) | SHIP STATION FOR RADIO TECHNICAL EXPLORATION | |
RU2237907C2 (en) | Ship complex of radioelectronic counteraction | |
RU2691129C1 (en) | All-round radar |