RU2787576C1 - Radiolocation target simulator - Google Patents

Radiolocation target simulator Download PDF

Info

Publication number
RU2787576C1
RU2787576C1 RU2021131580A RU2021131580A RU2787576C1 RU 2787576 C1 RU2787576 C1 RU 2787576C1 RU 2021131580 A RU2021131580 A RU 2021131580A RU 2021131580 A RU2021131580 A RU 2021131580A RU 2787576 C1 RU2787576 C1 RU 2787576C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
radar
input
simulation
signal
Prior art date
Application number
RU2021131580A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Боков
Юрий Викторович Марков
Артем Константинович Сорокин
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2787576C1 publication Critical patent/RU2787576C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radiolocation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radiolocation, namely to devices designed to simulate a spatial and time-frequency structure of radiolocation signals containing a combination of reflections from one or more targets, as well as signals reflected from an underlying surface. A receiving antenna and four transmitting antennas with a cross-shaped placement of their pairs, two in the horizontal plane and two in the vertical plane, and additional three parallel channels for generating radiated signals are introduced into the claimed simulator. Each transmitting antenna is powered by an output of the corresponding channel for generating the radiated signal. Transmitting antennas are installed at equal distances from a phase center of the receiving antenna of the radar under study, and, in simulated horizontal and vertical planes, – at distances corresponding to a size of an irradiation spot determined by an effective width of an antenna pattern of the radar under study. Pairs of transmitting antennas are located in vertical and horizontal planes. Parameters of signals generated in four parallel channels and signals emitted by four antennas are dynamically reconstructed by convolution of the observed modulation of a probing signal with calculated pulse characteristics of a scene in discrete positions of the radar, spaced in time by a repetition period of probing pulses of the radar.
EFFECT: simulation of a scene signal for mono-pulse coherent radars, providing both simulation of echo signals in “range-Doppler frequency” coordinates and an angular position of resolved elements of the scene in two planes with a random type of modulation of a probing radar signal.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокационной техники, а именно к устройствам, предназначенным для имитации пространственной и частотно-временной структуры радиолокационных сигналов, содержащих комбинацию отражений от одной или нескольких подвижных или стационарных целей на фоне сигналов, отраженных подстилающей поверхностью и пассивными помехами, для различных типов радиолокационных систем (РЛС), включая моноимпульсные когерентные РЛС.The invention relates to the field of radar technology, namely to devices designed to simulate the spatial and frequency-time structure of radar signals containing a combination of reflections from one or more moving or stationary targets against the background of signals reflected by the underlying surface and passive interference, for various types of radar systems (radar), including monopulse coherent radar.

Общей проблемой создания имитаторов радиолокационных целей является многообразие типов сигналов РЛС: импульсное, непрерывное, с различными видами модуляции и пр., а также режимов их работы: поиск, сопровождение и их чередование в различных диапазонах дальностей и углов обзора. В настоящее время для каждого конкретного типа РЛС и радиовысотомера применяется также конкретный имитатор. Это приводит к их большому типажу, что приводит к увеличению общей стоимости и неудобству эксплуатации имитаторов при производстве, настройке и тестировании РЛС.A common problem in creating radar target simulators is the variety of types of radar signals: pulsed, continuous, with various types of modulation, etc., as well as their operating modes: search, tracking and their alternation in various ranges of ranges and viewing angles. Currently, a specific simulator is also used for each specific type of radar and radio altimeter. This leads to their large type, which leads to an increase in the total cost and inconvenience of using simulators in the production, tuning and testing of radars.

В современных радиолокаторах для повышения точности и/или защиты от помех, а также для получения дополнительной информации о целях, используют различные сигналы с переменными параметрами: периодом и полосой модуляции, длительностью и видом модуляции. Кроме того, каждый образец РЛС может иметь индивидуальные отклонения, обусловленные неточностью настройки и нестабильностью параметров радиоэлементов. Указанные особенности исключают возможность предварительного расчета отраженного сигнала даже в случае точно заданных траекторий движения и имитируемого рельефа подстилающей поверхности. Поэтому расчет отраженного сигнала и последующее его воспроизведение необходимо выполнять в реальном масштабе времени на основе конкретной формы - реализации зондирующего сигнала, сохраняя возможность последующей когерентной обработки сымитированных сигналов в радиолокаторе.In modern radars, to improve accuracy and / or protection against interference, as well as to obtain additional information about targets, various signals are used with variable parameters: modulation period and bandwidth, duration and type of modulation. In addition, each radar sample may have individual deviations due to tuning inaccuracy and instability of radio element parameters. These features exclude the possibility of preliminary calculation of the reflected signal even in the case of precisely specified motion trajectories and a simulated relief of the underlying surface. Therefore, the calculation of the reflected signal and its subsequent reproduction must be performed in real time based on a specific form - the implementation of the probing signal, while maintaining the possibility of subsequent coherent processing of the simulated signals in the radar.

Это приводит к необходимости прямой имитации отраженного сигнала как суммы сигналов, отраженных различными достаточно малыми по сравнению с облучаемой площадью участками поверхности или эквивалентными блестящими точками.This leads to the need for direct imitation of the reflected signal as the sum of signals reflected by various rather small surface areas or equivalent bright points compared to the irradiated area.

Известно устройство для имитации радиолокационных портретов реальных целей (Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. «Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием», М.: «Радиотехника», 2008, с. 134-135), в котором зондирующий импульс от радиолокатора, для которого создается радиолокационный портрет, поступает через приемную антенну, усилитель, устройство грубой задержки, устройство точной задержки, модуляторы набора модуляторов и сумматор на выход имитатора. Устройство грубой задержки осуществляет задержку по времени, соответствующую расстоянию до ближайшей блестящей точки имитируемой цели. Линия задержки (ЛЗ) с отводами обеспечивает имитацию блестящих точек цели. Амплитудные и фазовые модуляции выполняются в модуляторах набора модуляторов с помощью эталонных сигналов, соответствующих характеристикам целей. С выходов модуляторов сигналы, имитирующие соответствующие блестящие точки, поступают на сумматор и далее в передающую антенну. Описанное устройство имитирует сигнал одиночной цели с одного направления в одном канале приема, при этом не уделено внимание необходимости реализации одновременной имитации различных типов целей в различных сценариях имитации для различных типов радиолокаторов.A device for simulating radar portraits of real targets is known (Perunov Yu.M., Fomichev K.I., Yudin L.M. "Electronic suppression of information channels of weapon control systems", M .: "Radio engineering", 2008, pp. 134-135 ), in which the probing pulse from the radar, for which a radar portrait is created, enters through the receiving antenna, amplifier, coarse delay device, fine delay device, modulators of the modulator set and the adder to the output of the simulator. The coarse delay device provides a time delay corresponding to the distance to the nearest bright point of the simulated target. Delay line (DL) with taps provides imitation of bright target points. Amplitude and phase modulations are performed in the modulators of the modulator set using reference signals corresponding to the characteristics of the targets. From the outputs of the modulators, the signals imitating the corresponding bright dots are fed to the adder and then to the transmitting antenna. The described device simulates a single target signal from one direction in one receiving channel, while not paying attention to the need to implement simultaneous simulation of different types of targets in different simulation scenarios for different types of radars.

Известны имитаторы радиолокационной цели (патенты РФ 2317563, 2402036), использующие две передающие антенны, в которых внешний сигнал, совпадающий с зондирующим сигналом РЛС, запускает формирователь отраженного сигнала, формирующий СВЧ импульс на несущей частоте, задержанный относительно запускающего сигнала в соответствии с расстоянием для цели и модулированный по амплитуде законом амплитудной флюктуации отраженного сигнала. Для имитации углового положения цели полученный сигнал делится на два канала, в каждом из которых осуществляется независимая регулировка мощности, усиливаются по мощности и излучаются в сторону проверяемой РЛС через две передающие антенны. При этом угловое положение энергетического центра (ЭЦ) переизлучения имитируемой цели определяется не только геометрическим положением антенной системы имитатора, но также соотношением мощностей сигналов, излучаемых передающими антеннами, что позволяет моделировать изменение углового положения цели без механического перемещения антенной системы имитатора.Radar target simulators are known (RF patents 2317563, 2402036), using two transmitting antennas, in which an external signal, coinciding with the radar probe signal, triggers the reflected signal shaper, which generates a microwave pulse at a carrier frequency, delayed relative to the trigger signal in accordance with the distance for the target and modulated in amplitude by the law of amplitude fluctuation of the reflected signal. To simulate the angular position of the target, the received signal is divided into two channels, in each of which an independent power adjustment is carried out, amplified in power and radiated towards the tested radar through two transmitting antennas. At the same time, the angular position of the energy center (EC) of the reradiation of the simulated target is determined not only by the geometric position of the simulator antenna system, but also by the ratio of the powers of the signals emitted by the transmitting antennas, which makes it possible to simulate a change in the angular position of the target without mechanical movement of the simulator antenna system.

Известны устройства и способы реализации имитации на основе метода радиочастотной памяти для РВС и РЛС с различными видами излучения (патенты РФ 2486540, 2504799, 2568899, 2625567, 2676469, 2522502, патент на полезную модель РФ 186130). Группа вышеперечисленных патентов содержит описания изобретений для имитации отраженных сигналов точечных или распределенных по дальности целей, находящихся в одном угловом направлении без возможности имитации пространственной структуры радиолокационных сигналов подвижных в 2-х плоскостях по угловым координатам целей.Devices and methods for implementing simulation based on the radio frequency memory method for RVS and radars with various types of radiation are known (RF patents 2486540, 2504799, 2568899, 2625567, 2676469, 2522502, utility model patent of the Russian Federation 186130). The group of the above patents contains descriptions of inventions for simulating the reflected signals of point or ranged targets located in the same angular direction without the possibility of simulating the spatial structure of radar signals moving in 2 planes along the angular coordinates of the targets.

Известен имитатор углового положения цели для моноимпульсной когерентной РЛС (пат РФ 2391682), в котором использует две пары передающих антенн в азимутальной плоскости, позволяющие выполнять имитацию углового положения множества разрешаемых элементов сцены в азимутальной плоскости при ориентации оси Ох моноимпульсной антенной системы РЛС βА, отличной от направления на центр передающей антенной системы имитатора βИ, |βА - βИ|≤0,5 ΔθПХ, где ΔθПХ - половина ширины рабочего участка пеленгационной характеристики моноимпульсной РЛС. Это позволяет имитировать угловое положение элементов сцены по заданному оператором закону βA(t). Недостатком способа и устройства (пат. РФ 2391682) является имитация углового положения элементов сцены только в одной плоскости.Known simulator of the angular position of the target for monopulse coherent radar (US Pat . from the direction to the center of the transmitting antenna system of the simulator β AND , |β A - β AND | ≤0.5 Δθ RH , where Δθ RH is half the width of the working section of the direction-finding characteristic of the monopulse radar. This allows simulating the angular position of scene elements according to the law β A (t) specified by the operator. The disadvantage of the method and device (US Pat. RF 2391682) is the imitation of the angular position of the scene elements in only one plane.

Известно устройство имитатора отраженных радиолокационных сигналов (патент на полезную модель РФ 189247), принятое в качестве прототипа, как наиболее близкое по конструкции и принципу работы к заявляемому устройству. Прототип (фиг. 1) содержит высокочастотный гетеродин, входной приемник-преобразователь, блок AM и ЧМ детекторов, переменную (управляемую) линию задержки, квадратурный умножитель, квадратурный гетеродин, модулятор, выходной преобразователь, вычислитель параметров имитации и блок имитации сценария. Прототип выполняет формирование частотно-временной структуры отраженного сигнала на основе текущего излучаемого РЛС сигнала с динамическим управлением параметрами имитации задержки, доплеровской частоты и ослабления формируемого сигнала при произвольном виде модуляции зондирующего сигнала радиолокатора, без дополнительных связей и импульсов запуска от проверяемой РЛС, но не имеет возможности имитации углового положения цели.A device for a simulator of reflected radar signals is known (a patent for a utility model of the Russian Federation 189247), adopted as a prototype, as the closest in design and principle of operation to the claimed device. The prototype (Fig. 1) contains a high-frequency local oscillator, an input receiver-converter, a block of AM and FM detectors, a variable (controlled) delay line, a quadrature multiplier, a quadrature local oscillator, a modulator, an output converter, a simulation parameter calculator and a scenario simulation unit. The prototype performs the formation of the frequency-time structure of the reflected signal based on the current signal emitted by the radar with dynamic control of the parameters of delay simulation, Doppler frequency and attenuation of the generated signal with an arbitrary type of modulation of the probing signal of the radar, without additional connections and trigger pulses from the tested radar, but does not have the ability simulation of the angular position of the target.

Технической задачей предлагаемого изобретения является имитация сигнала сцены для моноимпульсных когерентных РЛС, обеспечивающая как имитацию эхосигналов в координатах «дальность-доплеровская частота», так и углового положения элементов сцены в двух плоскостях при произвольном виде модуляции зондирующего сигнала радиолокаторабез дополнительных связей с проверяемой РЛС.The technical objective of the invention is to simulate the scene signal for monopulse coherent radars, which provides both the simulation of echo signals in the coordinates "range-Doppler frequency" and the angular position of the scene elements in two planes with an arbitrary type of modulation of the probing signal of the radar without additional connections with the tested radar.

Технический результат достигается за счет введения (прототип патент на полезную модель РФ 189247) в имитатор одной приемной антенны и четырех передающих с крестообразным размещением их пар, две в горизонтальной плоскости и две в вертикальной плоскости, и дополнительных трех параллельных каналов формирования излучаемых сигналов. Каждая передающая антенна запитана выходом соответствующего канала формирования излучаемого сигнала. Передающие антенны установлены на равных расстояниях от фазового центра антенной системы проверяемого радиолокатора (АС РЛС), а в моделируемых горизонтальной и вертикальной плоскостях - на расстояниях, соответствующих размерам пятна облучения антенны исследуемого радиолокатора на сфере размещения передающих антенн имитатора (в центре сферы АС РЛС). Ось АС РЛС проходит через середины баз, соединяющих первую пару антенн Y1 и Y2 и вторую пару антенн Z1 и Z2, при этом база первой пары передающих антенн Y1 и Y2 ориентирована в вертикальной плоскости, база второй пары антенн Z1 и Z2 ортогональна оси 0x АС РЛС и базе первой пары.The technical result is achieved by introducing (prototype utility model patent RF 189247) into the simulator one receiving antenna and four transmitting pairs with a cruciform placement of their pairs, two in the horizontal plane and two in the vertical plane, and three additional parallel channels for generating emitted signals. Each transmitting antenna is powered by the output of the corresponding channel for generating the emitted signal. The transmitting antennas are installed at equal distances from the phase center of the antenna system of the tested radar (AS radar), and in the simulated horizontal and vertical planes - at distances corresponding to the size of the irradiation spot of the antenna of the studied radar on the area where the transmitting antennas of the simulator are located (in the center of the AS radar sphere). The axis of the AS radar passes through the middle of the bases connecting the first pair of antennas Y1 and Y2 and the second pair of antennas Z1 and Z2, while the base of the first pair of transmitting antennas Y1 and Y2 is oriented in the vertical plane, the base of the second pair of antennas Z1 and Z2 is orthogonal to the 0x axis of the radar AS and the base of the first pair.

Параметры сигналов, формируемых в четырех параллельных каналах и излучаемых четырьмя антеннами сигналов, динамически перестраиваются путем свертки наблюдаемой модуляции зондирующего сигнала с расчетными импульсными характеристиками сцены в дискретных положениях радиолокатора, разнесенных по времени периодом повторения зондирующих импульсов радиолокатора.The parameters of the signals generated in four parallel channels and emitted by four signal antennas are dynamically tuned by convolving the observed modulation of the probing signal with the calculated impulse responses of the scene at discrete radar positions spaced in time by the repetition period of the probing radar pulses.

Для решения поставленной задачи с возможностью цифрового управления параметрами углового положения имитируемых элементов сцены в 2-х плоскостях в различных сценариях имитации для различных типов радиолокаторов, в базу данных сценариев имитации введены данные о радиолокационном портрете разных типов целей, параметрах рассеяния подстилающих поверхностей и пассивных помех: (rk, βk, εk, νk, δk) -дальность, угол азимута, угол места, радиальная скорость и эффективная площадь рассеяния (ЭПР) каждого k-го элемента сцены. При описании поверхностно- и объемно-распределенных поверхностей (целей), элементы сцены - точки k могут быть расположены в узлах трехмерной сетки с размерами по угловым координатам и дальности меньшими или равными половинному разрешению РЛС в соответствующих направлениях.To solve the problem with the possibility of digital control of the parameters of the angular position of the simulated scene elements in 2 planes in various simulation scenarios for various types of radars, data on the radar portrait of different types of targets, scattering parameters of the underlying surfaces and passive interference were entered into the database of simulation scenarios: (r k , β k , ε k , ν k , δ k ) - range, azimuth angle, elevation angle, radial velocity and effective scattering area (ESR) of each k-th scene element. When describing surface- and volume-distributed surfaces (targets), scene elements - points k can be located at the nodes of a three-dimensional grid with dimensions in angular coordinates and range less than or equal to half the resolution of the radar in the corresponding directions.

Наличие интерфейса ввода-вывода позволяет использовать имитатор в составе комплексов полунатурного моделирования путем согласования режимов работы РЛС и имитатора, передачи дополнительных параметров сцены (моделируемых траекторий РЛС и цели), ввода-вывода контрольных и управляющих сигналов.The presence of an input-output interface allows the simulator to be used as part of HIL complexes by coordinating the operation modes of the radar and the simulator, transferring additional scene parameters (simulated radar and target trajectories), input-output control and control signals.

Изобретение является новым, поскольку авторам не известны способы и устройства, содержащие совокупность характеристик, которые фигурируют в предлагаемом изобретении в качестве отличительных признаков.The invention is new, since the authors are not aware of methods and devices containing a set of characteristics that appear in the proposed invention as distinctive features.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых приведены:The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:

- на фиг. 1 - структурная схема имитатора - прототипа;- in Fig. 1 - block diagram of the simulator - prototype;

- на фиг. 2 - структурная схема имитатора радиолокационного сигнала целей на фоне подстилающей поверхности и пассивных помех;- in Fig. 2 is a block diagram of the target radar signal simulator against the background of the underlying surface and passive interference;

- на фиг. 3 - взаимное положение антенн имитатора и РЛС в трех плоскостях;- in Fig. 3 - mutual position of the simulator and radar antennas in three planes;

- на фиг. 4 - двумерное распределение мощностей имитируемого энергетического центра (ЭЦ) блестящей точки в угловых координатах, нормированных к половине ширины диаграммы направленности (ДН) ΔβИ, ΔεИ в соответствующей плоскости АС РЛС;- in Fig. 4 - two-dimensional power distribution of the simulated energy center (EC) of a brilliant point in angular coordinates, normalized to half the width of the radiation pattern (DN) Δβ And , Δε And in the corresponding plane of the AS radar;

- на фиг. 5 - геометрия и обозначения направлений углов ДН АС РЛС, цели и антенн имитатора в горизонтальной плоскости x0z (в вертикальной плоскости х0у обозначения аналогичны);- in Fig. 5 - geometry and designations of the directions of the angles of the radar AS RP, target and simulator antennas in the horizontal x0z plane (the designations are similar in the vertical x0y plane);

- на фиг. 6 - графики примера процесса коррекции скачка по фазе на промежуточной частоте при дискретном изменении дальности подвижной цели.- in Fig. 6 are graphs of an example of a phase jump correction process at an intermediate frequency with a discrete change in the range of a moving target.

На фиг. 2 показана предлагаемая структурная схема имитатора радиолокационных целей, на которой изображены:In FIG. 2 shows the proposed block diagram of the radar target simulator, which shows:

1 - приемная антенна;1 - receiving antenna;

2 - высокочастотный (ВЧ) гетеродин;2 - high-frequency (HF) local oscillator;

3 - входной приемник-преобразователь;3 - input receiver-converter;

4 - управляемая линия задержки;4 - controlled delay line;

5 - квадратурный умножитель;5 - quadrature multiplier;

6 - блок амплитудного и частотного (AM и ЧМ) детекторов;6 - block of amplitude and frequency (AM and FM) detectors;

7 - квадратурный гетеродин;7 - quadrature local oscillator;

8 - база данных (БД) сценариев имитации;8 - database (DB) of simulation scenarios;

9 - вычислитель параметров имитации;9 - simulation parameter calculator;

10 - Y1 -модулятор;10 - Y1 modulator;

11 - Y2-модулятор;11 - Y2 modulator;

12 - Z1 -модулятор;12 - Z1 modulator;

13 - Z2-модулятор;13 - Z2 modulator;

14 - Y1-выходной преобразователь;14 - Y1-output converter;

15 - Y2-выходной преобразователь;15 - Y2-output converter;

16 - Z1-выходной преобразователь;16 - Z1-output converter;

17 - Z2-выходной преобразователь;17 - Z2-output converter;

18 -Y1-антенна;18 -Y1-antenna;

19 - Y2-антенна;19 - Y2 antenna;

20 -Z1-антенна;20 -Z1-antenna;

21 - Z2-антенна.21 - Z2 antenna.

Предлагаемый имитатор радиолокационных целей содержит последовательно соединенные приемную антенну 1, входной приемник-преобразователь 3, управляемую линию задержки 4, квадратурный умножитель 5, с разветвлением его выхода на последовательно соединенные четыре модулятора 10-13, четыре выходных преобразователя 14-17 и четыре выходных антенны 18-21. Высокочастотный гетеродин 2 имеет выход, соединенный со вторыми входами входного приемника-преобразователя 3 и всех четырех выходных преобразователей 14-17. Первый выход вычислителя параметров имитации соединен с управляющим входом ВЧ гетеродина 2. Блок амплитудного и частотного детектора 6 имеет вход, соединенный с выходом входного приемника-преобразователя 3, а выходные сигналы амплитуды и частоты детектируемого сигнала соединены с первым и вторым входом вычислителя параметров имитации 9, первый выход которого соединен с входом ВЧ гетеродина 2 для управления его частотой настройки, второй выход соединен с третьим входом входного приемника-преобразователя 3 для управления усилением, четвертый и пятый выходы вычислителя параметров имитации 9 с информацией о требуемой частоте и фазе сигнала на выходе квадратурного гетеродина 7 поступают на его управляющие входы, выход квадратурного гетеродина 7 поступает на второй сигнальный вход квадратурного умножителя 5, третий выход вычислителя параметров имитации 9 с информацией о требуемой величине задержки поступает на второй управляющий вход управляемой линии задержки 4, с шестого по девятый выходы параметров модуляции вычислителя параметров имитации 9 поступают на вторые управляющие входы модуляторов 10-13.The proposed radar target simulator contains a receiving antenna 1 connected in series, an input receiver-converter 3, a controlled delay line 4, a quadrature multiplier 5, with a branching of its output into four modulators 10-13 connected in series, four output converters 14-17 and four output antennas 18 -21. High-frequency local oscillator 2 has an output connected to the second inputs of the input receiver-converter 3 and all four output converters 14-17. The first output of the simulation parameters calculator is connected to the control input of the RF local oscillator 2. The amplitude and frequency detector block 6 has an input connected to the output of the input receiver-converter 3, and the amplitude and frequency output signals of the detected signal are connected to the first and second inputs of the simulation parameters calculator 9, the first output of which is connected to the input of the RF local oscillator 2 to control its tuning frequency, the second output is connected to the third input of the input receiver-converter 3 to control the gain, the fourth and fifth outputs of the simulation parameters calculator 9 with information about the required frequency and phase of the signal at the output of the quadrature local oscillator 7 are fed to its control inputs, the output of the quadrature local oscillator 7 is fed to the second signal input of the quadrature multiplier 5, the third output of the simulation parameter calculator 9 with information about the required delay value is fed to the second control input of the controlled delay line 4, from the sixth to the ninth outputs modulation parameters of the simulation parameters calculator 9 are fed to the second control inputs of the modulators 10-13.

Третий вход-выход вычислителя параметров имитации 9 является входом-выходом интерфейса базы данных (БД) сценариев имитации 8, используемым для передачи параметров фоно-целевой обстановки (ПФЦО) для работы имитатора.The third input-output of the simulation parameters calculator 9 is the input-output of the database interface (DB) of the simulation scenarios 8, used to transfer the parameters of the background-target environment (PFTSO) for the operation of the simulator.

Четвертый вход-выход вычислителя параметров имитации 9 является входом-выходом двунаправленного шинного интерфейса, используемым для связи с внешним задатчиком для:The fourth input-output of the simulation parameter calculator 9 is the input-output of the bidirectional bus interface used to communicate with the external master for:

Figure 00000001
ввода параметров имитации - ПФЦО: маршрут летательного аппарата (ЛА), его скорость, курс и высота, ЭПР элементов сцены и цели (целей), координаты элементов сцены (дальность, угол азимута и места) относительно ЛА, их радиальные скорости на каждом периоде зондирования РЛС, параметры и положения направления ДН АС РЛС, коэффициент потерь и др. Учет параметров РЛС, таких как текущие значения направления, ширины, ДН АС РЛС, формы суммарных и разностных ДН пеленгатора, позволяет повысить точность имитации характеристик обнаружения и сопровождения РЛС со сканированием пространства по угловым координатам;
Figure 00000001
input of simulation parameters - AFCO: aircraft (LA) route, its speed, heading and altitude, RCS of scene elements and target (targets), coordinates of scene elements (range, azimuth and elevation angles) relative to the aircraft, their radial velocities at each sounding period Radar, parameters and positions of the direction of the AP AS radar, loss factor, etc. Taking into account the parameters of the radar, such as the current values of the direction, width, RP of the radar AS, the shape of the total and difference direction finder RPs, makes it possible to improve the accuracy of simulating the characteristics of detection and tracking of radar with space scanning by angular coordinates;

Figure 00000001
вывода контрольной и диагностической информации для проверки качества работы блоков имитатора; такая информация может содержать все возможные внутренние сигналы, может формироваться в имитаторе и выводиться как при имитации, так и по ее окончании, что позволит обеспечить повышение качества обработки результатов имитации, выявление избыточности или недостаточности описания имитируемых условий (сцены);
Figure 00000001
output of control and diagnostic information to check the quality of the simulator blocks; such information can contain all possible internal signals, can be generated in the simulator and output both during the simulation and at its end, which will improve the quality of processing the simulation results, identify redundancy or inadequacy of the description of the simulated conditions (scene);

Figure 00000001
ввода управляющих сигналов: смены режима работы имитатора (инициализация, пуск, пауза), выбор сценария имитации (из БД либо передача всех параметров по интерфейсу).
Figure 00000001
input of control signals: changing the mode of operation of the simulator (initialization, start, pause), selection of the simulation scenario (from the database or transfer of all parameters via the interface).

Данные сигналы могут формироваться во внешней системе полунатурного моделирования, обеспечивают синхронность времени моделирования и траекторий движения РЛС относительно сцены (целей).These signals can be generated in an external HIL simulation system, provide synchronization of simulation time and radar trajectories relative to the scene (targets).

Предлагаемое устройство имитатора (фиг.2) работает следующим образом. Зондирующий сигнал РЛС, принятый приемной антенной 1, фильтруется, усиливается и переносится входным приемником-преобразователем 3 на промежуточную частоту и оцифровывается. Выходной сигнал приемника-преобразователя 3 задерживается управляемой линией задержки 4 на дискретное время τn, соответствующее расстоянию τmin до ближайшей блестящей точки имитируемой цели (поверхности), сдвигается по частоте в квадратурном умножителе 5 на величину Δϕn, соответствующую средней радиальной скорости сближения РЛС и имитируемой цели и по фазе на величину ϕn для компенсации дискретности при смене времени задержки τn.The proposed simulator device (figure 2) works as follows. The sounding radar signal received by the receiving antenna 1 is filtered, amplified and transferred by the input receiver-converter 3 to an intermediate frequency and digitized. The output signal of the receiver-converter 3 is delayed by a controlled delay line 4 for a discrete time τ n corresponding to the distance τ min to the nearest bright point of the simulated target (surface), is shifted in frequency in the quadrature multiplier 5 by the value Δϕ n corresponding to the average radial velocity of approach of the radar and the simulated target and in phase by the value ϕ n to compensate for discreteness when changing the delay time τ n .

Далее в цифровой форме, на промежуточной частоте задержанный сигнал модулируется по амплитуде, длительности и фазе в четырех аналогичных по структуре модуляторах 10-13. Выходы модуляторов формируют путем свертки задержанного сигнала на выходе квадратурного умножителя 5 с соответствующими расчетными импульсными характеристиками сцены HY1, HY2, HZ1, HZ2, сформированными вычислителем параметров имитации 9. Выходные сигналы модуляторов 10-13 через выходные преобразователи 14-17 преобразуют входные оцифрованные сигналы в соответствующие аналоговые сигналы промежуточной частоты и переносят их на несущую частоту с помощью сигнала ВЧ гетеродина 2. Полученные выходными преобразователями 14-17 сигналы излучаются четырьмя передающими антеннами 18-21 в сторону проверяемой РЛС. Приемная антенна 1 имитатора расположена на строительной оси АС РЛС (далее оси 0х) на расстоянии Rtr, от фазового центра антенны РЛС (фиг.3). Передающие антенны имитатора 18-21 расположены вдоль вертикальной оси 0у (антенны 18-19) и вдоль горизонтальной оси 0z (антенны 20-21), симметрично относительно оси 0х в углах ромба на сфере с радиусом RS, центром которой является фазовый центр АС РЛС (см. фиг. 3).Further, in digital form, at an intermediate frequency, the delayed signal is modulated in amplitude, duration and phase in four modulators 10-13 similar in structure. The outputs of the modulators are formed by convolution of the delayed signal at the output of the quadrature multiplier 5 with the corresponding calculated impulse responses of the scene H Y1 , H Y2 , H Z1 , H Z2 generated by the simulation parameters calculator 9. The output signals of the modulators 10-13 through the output converters 14-17 convert the input digitized signals into the corresponding analog intermediate frequency signals and transfer them to the carrier frequency using the RF local oscillator signal 2. The signals received by the output converters 14-17 are radiated by four transmitting antennas 18-21 towards the tested radar. The receiving antenna 1 of the simulator is located on the building axis of the AS radar (hereinafter axis 0x) at a distance R tr from the phase center of the radar antenna (figure 3). The transmitting antennas of the simulator 18-21 are located along the vertical axis 0y (antennas 18-19) and along the horizontal axis 0z (antennas 20-21), symmetrically about the 0x axis at the corners of the rhombus on a sphere with a radius R S , the center of which is the phase center of the radar station (see Fig. 3).

В процессе настройки и работы имитации выставляется и при необходимости корректируется частота ϕг работы ВЧ гетеродина 2. Диапазон частот работы РЛС известен, а выбор достаточно широкополосных устройств входного приемника-преобразователя 3 и выходных преобразователей 14-17 позволяют использовать имитатор для проверки РЛС с различными сигналами - как с узкополосными (импульсные) и широкополосными (ЛЧМ и др. виды модуляции), так и с адаптирующимися (перестраиваемыми по центральной полосе и положению внутри диапазона частот) зондирующими сигналами. Во всех случаях для повышения качества имитации необходимо обеспечить попадание спектра рабочих частот РЛС (который может зависеть, например, от дальности и характеристик цели/фона) в диапазон частот сигналов входного приемника-преобразователя 3. Для решения этой задачи частота ƒг может поступать по интерфейсу ввода-вывода и/или корректироваться с учетом измеряемой ЧМ детектором блока 6 промежуточной частоты ƒnp(t), априорной информации о значении частоты РЛС или способе ее перестройки.In the process of setting up and operating the simulation, the frequency ϕ g of the operation of the RF local oscillator 2 is set and, if necessary, corrected. - both with narrow-band (pulse) and wide-band (chirp and other types of modulation), and with adaptive (tunable in the central band and position within the frequency range) probing signals. In all cases, to improve the quality of the simulation, it is necessary to ensure that the spectrum of operating frequencies of the radar (which may depend, for example, on the range and characteristics of the target/background) falls into the frequency range of the signals of the input receiver-converter 3. To solve this problem, the frequency ƒ r can be fed through the interface input-output and/or be adjusted taking into account the intermediate frequency ƒ np (t) measured by the FM detector of block 6, a priori information about the value of the frequency of the radar or the method of its tuning.

Входной приемник-преобразователь 3 выполняет частотную селекцию принимаемого приемной антенной 1 сигнала и перенос его частоты на промежуточную в соответствии с частотой ƒг ВЧ гетеродина 2.The input receiver-converter 3 performs frequency selection of the signal received by the receiving antenna 1 and transfers its frequency to the intermediate one in accordance with the frequency ƒ g of the RF local oscillator 2.

Кроме того, принятый приемником-преобразователем 3 сигнал, регулируется по амплитуде с помощью сигнала UРУ, формируемого на втором управляющем выходе вычислителя параметров имитации 9 по данным об амплитуде принятого сигнала S(t) на выходе блока оценки параметров сигнала 6. Управляемое усиление входного сигнала исключает ограничение сигнала при приеме и оцифровке. Входной приемник-преобразователь 3 также выполняет оцифровку и дискретизацию по времени принимаемого сигнала. Все указанные операции, включая аналого-цифровое преобразование, выполняются по известным из уровня техники методам, например, в соответствии с прототипом на фиг. 1.In addition, the signal received by the receiver-converter 3 is regulated in amplitude using the signal U RU generated at the second control output of the simulation parameter calculator 9 according to the amplitude of the received signal S(t) at the output of the signal parameter estimation block 6. Controlled gain of the input signal eliminates signal limitation during reception and digitization. The input receiver-converter 3 also performs digitization and time sampling of the received signal. All of these operations, including analog-to-digital conversion, are performed according to methods known from the prior art, for example, in accordance with the prototype in FIG. 1.

Вычислитель параметров имитации 9 обеспечивает расчет общих параметров имитации сцены. Дискретная задержка τn, соответствующая расстоянию τk_min до ближайшей блестящей точки имитируемой цели (поверхности), определяется вычислителем параметров имитации 9 и вводится в управляемую линию задержки 4 в соответствии с выражениями:The simulation parameters calculator 9 provides the calculation of the general parameters of the scene simulation. Discrete delay τ n corresponding to the distance τ k_min to the nearest shiny point of the simulated target (surface) is determined by the simulation parameters calculator 9 and is entered into the controlled delay line 4 in accordance with the expressions:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

где trunc - функция взятия целой части числа;where trunc is the function of taking the integer part of the number;

n - номер периода обновления параметров имитации;n is the number of the simulation parameters update period;

τk_min - минимальная задержка по всем k-м элементам цели (сцены);τ k_min - minimum delay for all k-th elements of the target (scene);

min(rk) - минимальная дальность по всем k-м элементам цели (сцены);min(r k ) - minimum range for all k-th elements of the target (scene);

τmin - минимальная имитируемая задержка;τ min - minimum simulated delay;

Δτ - шаг выборки принятого имитатором сигнала по задержке;Δτ is the sampling step of the signal received by the simulator in terms of delay;

с - скорость электромагнитной волны;c is the speed of the electromagnetic wave;

rmin - минимальная имитируемая дальность элемента сцены;r min - minimum simulated range of the scene element;

Rtr - расстояние между антенной РЛС и приемной антенной имитатора (см. фиг. 3);R tr is the distance between the radar antenna and the receiving antenna of the simulator (see Fig. 3);

RS - расстояние между передающей антенной имитатора и антенной исследуемого радиолокатора;R S - distance between the transmitting antenna of the simulator and the antenna of the studied radar;

τzd - собственная минимальная задержка аппаратуры имитатора (волноводы, линии связи и преобразования сигнала);τ zd - own minimum delay of the simulator equipment (waveguides, communication lines and signal conversion);

FЦОС - частота выборки принимаемого сигнала во входном приемнике-преобразователе 3, определяющая шаг дискретной задержки сигнала в линии задержки 4, такт формирования цифровых сигналов в блоках 5, 7, 10-13 и цифроаналогового преобразования в выходных преобразователях 14-17.F DSP - the sampling frequency of the received signal in the input receiver-converter 3, which determines the step of the discrete signal delay in the delay line 4, the cycle of generating digital signals in blocks 5, 7, 10-13 and digital-to-analog conversion in the output converters 14-17.

Значение доплеровского сдвига частоты Δƒn, соответствующего средней радиальной скорости сближения РЛС с имитируемой целью, рассчитывается вычислителем параметров имитации 9 по «основным» (наиболее радиоконтрастным) k-м элементам цели (или по всем k-м элементам сцены):The value of the Doppler frequency shift Δƒ n , corresponding to the average radial velocity of approach of the radar to the simulated target, is calculated by the simulation parameter calculator 9 using the “basic” (most radio contrast) k-th target elements (or all k-th scene elements):

Figure 00000006
Figure 00000006

где νk - текущее значение радиальной скорости k-го «основного» элемента сцены;where ν k is the current value of the radial velocity of the k-th "main" element of the scene;

median - функция поиска среднего значения в массиве;median - search function for the average value in the array;

λ=c/ƒ0 - длина волны излучения радиолокатора;λ=c/ƒ 0 - radar radiation wavelength;

ƒ0 - средняя несущая частота зондирующего сигнала РЛС.ƒ 0 - average carrier frequency of the radar sounding signal.

При этом средняя несущая частота зондирующего сигнала РЛС априорно известна или может быть оценена с использованием ЧМ детектора:In this case, the average carrier frequency of the radar sounding signal is known a priori or can be estimated using an FM detector:

Figure 00000007
Figure 00000007

где ƒпр - значение текущей промежуточной частоты принимаемого сигнала на выходе ЧМ детектора 6. Значение ƒпр(t) для импульсного сигнала оценивается и запоминается в пределах длительности огибающей зондирующего импульса S(t), формируемой AM детектором блока 6;where ƒ pr - the value of the current intermediate frequency of the received signal at the output of the FM detector 6. The value ƒ pr (t) for the pulse signal is estimated and stored within the duration of the probe pulse envelope S(t) generated by the AM detector of block 6;

±ƒг - частота ВЧ гетеродина, использованная для переноса частоты входного сигнала на промежуточную (знак+/ - соответствует виду настройки частоты ƒг ВЧ гетеродина относительно ƒ0).±ƒ g - frequency of the RF local oscillator used to transfer the frequency of the input signal to the intermediate one (the +/- sign corresponds to the type of frequency setting ƒ g of the RF local oscillator relative to ƒ 0 ).

Значение доплеровского сдвига частоты Δƒn, с четвертого выхода вычислителя параметров имитации 9 поступает в квадратурный гетеродин 7.The value of the Doppler frequency shift Δƒ n , from the fourth output of the simulation parameter calculator 9, enters the quadrature local oscillator 7.

Значение сдвига фазы ϕn необходимо для исключения скачка фазы и выполняется строго в моменты дискретного изменения задержки τn. Значение сдвига фазы ϕn рассчитывается вычислителем параметров имитации 9:The value of the phase shift ϕ n is necessary to eliminate the phase jump and is performed strictly at the moments of a discrete change in the delay τ n . The value of the phase shift ϕ n is calculated by the simulation parameter calculator 9:

Figure 00000008
Figure 00000008

где n - номер периода обновления параметров имитации, а индекс n-1 соответствует значению параметра в предыдущем периоде;where n is the number of the simulation parameters update period, and the index n-1 corresponds to the parameter value in the previous period;

ƒпр(t-τn) - значение промежуточной частоты принимаемого сигнала ƒпр(t) на выходе ЧМ детектора 6, в момент времени (t - τn).ƒ pr (t-τ n ) - the value of the intermediate frequency of the received signal ƒ pr (t) at the output of the FM detector 6, at time (t - τ n ).

Значение ƒпр(t) для импульсного сигнала оценивается и запоминается в пределах длительности огибающей зондирующего импульса S(t), формируемой AM детектором блока 6. Для повышения точности работы с модулированными сигналами используется значение промежуточной частоты ƒпр(t-τn), которое точно соответствует текущей частоте сигнала на выходе управляемой линии задержки 4, подключенной к первому входу квадратурного умножителя 5. Наличие дополнительного времени τn позволяет реализовать более точные методы оценки мгновенных значений ƒпр(t) (например, усреднение или линеаризация значений) по априорным данным о модуляции сигнала РЛС.The value ƒ pr (t) for the pulse signal is estimated and stored within the duration of the probe pulse envelope S(t) formed by the AM detector of unit 6. To improve the accuracy of working with modulated signals, the value of the intermediate frequency ƒ pr (t-τ n ) is used, which exactly corresponds to the current frequency of the signal at the output of the controlled delay line 4 connected to the first input of the quadrature multiplier 5. The presence of additional time τ n allows you to implement more accurate methods for estimating the instantaneous values ƒ pr (t) (for example, averaging or linearizing values) according to a priori data on radar signal modulation.

Скачок ϕn синхронизируется с моментом смены задержки τn, но нет необходимости синхронизации с периодом повторения зондирующих сигналов и интервалом когерентного накопления. Периодические скачки фазы ϕn=2πƒпрΔτn не разрушают когерентность имитируемых сигналов, т.к. в выходном сигнале эти скачки будут отсутствовать (см. пример моделирования на фиг 6). По этой же причине эти действия не изменят доплеровскую частоту и не приведут к сдвигу доплеровской фазы. Изменение Δƒn меняет доплеровскую частоту, но не меняет текущую фазу квадратурного гетеродина. Фаза доплеровского ЛЧМ сигнала от блестящей точки на текущей задержке учитывается импульсной характеристикой сцены в текущем периоде повторения. При этом приращение доплеровской фазы сигнала от блестящей точки за период повторения ТП на несущей частоте, пропорционально доплеровской частоте ƒДk и составляет 2πƒДkTП.The jump ϕ n is synchronized with the moment of delay change τ n , but there is no need to synchronize with the repetition period of the probing signals and the interval of coherent accumulation. Periodic phase jumps ϕ n =2πƒ pr Δτ n do not destroy the coherence of the simulated signals, because these jumps will be absent in the output signal (see the simulation example in Fig. 6). For the same reason, these actions will not change the Doppler frequency and will not lead to a Doppler phase shift. Changing Δƒ n changes the Doppler frequency, but does not change the current phase of the quadrature oscillator. The phase of the Doppler chirp signal from the bright dot at the current delay is taken into account by the scene impulse response in the current repetition period. In this case, the increment of the Doppler phase of the signal from the bright point over the repetition period T P at the carrier frequency is proportional to the Doppler frequency ƒ Dk and is 2πƒ Dk T P .

Графики примера процесса коррекции скачка по фазе на промежуточной частоте при дискретном изменении дальности подвижной цели, подтверждающие корректность имитации в предложенной схеме, в том числе для импульсов с внутриимпульсной модуляцией приведены на фиг. 6: значения несущих частот 4200-4400 МГц, частота гетеродина smix=-3300 МГц, доплеровская частота sdop=410 МГц показана с двумя скачками фазы, возникшими в моменты смены задержки, которые необходимы при перемещении импульсных характеристик на дискретную величину по дальности.Graphs of an example of the phase jump correction process at an intermediate frequency with a discrete change in the range of a moving target, confirming the correctness of the simulation in the proposed scheme, including for pulses with intra-pulse modulation, are shown in Fig. 6: carrier frequencies 4200-4400 MHz, local oscillator frequency smix = -3300 MHz, Doppler frequency sdop = 410 MHz are shown with two phase jumps that occurred at the moments of delay change, which are necessary when moving impulse responses by a discrete value in range.

Значение сдвига фазы ϕn с пятого выхода вычислителя параметров имитации 9 поступает в квадратурный гетеродин 7, формирующий цифровой квадратурный сигнал, подаваемый на второй вход квадратурного умножителя 5.The value of the phase shift ϕ n from the fifth output of the simulation parameters calculator 9 enters the quadrature local oscillator 7, which forms a digital quadrature signal supplied to the second input of the quadrature multiplier 5.

Вычислитель параметров имитации 9 также обеспечивает расчет параметров имитации радиолокационных целей. Для этого может использоваться база данных БД сценариев имитации 8, из которой для предварительно выбранной фоно-целевой обстановки, ракурсов и траекторий движения целей и носителя РЛС на первый вход вычислителя 9 поступают параметры элементов сцены по rk - дальности, βk - азимуту, εk - углу места, νk - радиальной скорости и σk - эффективной площади рассеяния.The simulation parameters calculator 9 also provides calculation of parameters for simulating radar targets. For this, a database of simulation scenarios database 8 can be used, from which, for a pre-selected background-target environment, angles and trajectories of movement of targets and a radar carrier, the parameters of the scene elements in terms of r k - range, β k - azimuth, ε k is the elevation angle, ν k is the radial velocity and σ k is the effective scattering area.

Элементы сцены - точки k могут быть расположены в узлах трехмерной сетки с размерами по угловым координатам и дальности меньшими или равными половинному разрешению РЛС в соответствующих направлениях. С учетом изменения взаимного положения цели и ЛА значения (rk, βk, εk, νk, σk) являются функциями времени, значения которых могут быть заранее размещены в базе данных (например, по результатам математического моделирования траектории и сцены без использования режима реального времени) либо в базе данных могут быть расположены начальные значения параметров, а значения могут рассчитываться вычислителем параметров имитации в режиме реального времени с учетом текущих данных о высоте, курсе, скорости ЛА, направлении ДН АС РЛС. Выбор сценария имитации из БД либо передача всех необходимых параметров из внешней системы полунатурного моделирования по интерфейсу ввода-вывода определяется соответствующим сигналом интерфейса ввода-вывода. Указанные способы формирования сигналов вычислителем известны из уровня техники и могут быть реализованы в предлагаемом изобретении в зависимости от удобства эксплуатации, быстродействия вычислителя и интерфейса ввода-вывода.Scene elements - points k can be located in the nodes of a three-dimensional grid with sizes in angular coordinates and range less than or equal to half the resolution of the radar in the corresponding directions. Taking into account the change in the mutual position of the target and the aircraft, the values (r k , β k , ε k , ν k , σ k ) are functions of time, the values of which can be placed in the database in advance (for example, according to the results of mathematical modeling of the trajectory and scene without using real-time mode) or the initial values of the parameters can be located in the database, and the values can be calculated by the calculator of the simulation parameters in real time mode, taking into account the current data on the altitude, heading, speed of the aircraft, direction of the DN AS radar. The choice of a simulation scenario from the database or the transfer of all the necessary parameters from an external HIL modeling system via the I/O interface is determined by the corresponding signal of the I/O interface. These methods of generating signals by the calculator are known from the prior art and can be implemented in the present invention, depending on the ease of use, the speed of the calculator and the input-output interface.

Набор точек сцены ограничен областью имитируемых дальностей и углов:The set of scene points is limited by the area of simulated ranges and angles:

Figure 00000009
Figure 00000009

где rmax - максимальная (достаточная для имитации) дальность работы РЛС,where r max is the maximum (sufficient for simulation) range of the radar,

ΔβИ, ΔεИ - половина ширина эффективной диаграммы направленности АС РЛС по половинной мощности в соответствующих плоскостях работы РЛС и имитатора.Δβ AND , Δε AND - half the width of the effective radiation pattern of the AS radar at half power in the corresponding planes of the radar and simulator.

Пары передающих антенн 20-21 в горизонтальной плоскости и 18-19 в вертикальной плоскости (фиг. 3 и фиг. 4) установлены по краям пятна половинной мощности излучения-приема сигнала проверяемой РЛС (сечения главного луча суммарной диаграммы направленности антенны РЛС в области сферы размещения антенн имитатора). Угловой разнос передающих антенн имитатора 2ΔβИ и 2ΔεИ в точке расположения антенны проверяемой РЛС рассматривается в горизонтальной плоскости x0z и вертикальной х0у, соответственно.Pairs of transmitting antennas 20-21 in the horizontal plane and 18-19 in the vertical plane (Fig. 3 and Fig. 4) are installed along the edges of the half-power spot of the emission-reception of the signal of the checked radar (section of the main beam of the total radiation pattern of the radar antenna in the area of the placement sphere simulator antennas). The angular separation of the transmitting antennas of the simulator 2Δβ И and 2Δε И at the point of location of the antenna of the checked radar station is considered in the horizontal plane x0z and vertical x0y, respectively.

Для моделирования радиолокационных сигналов сцены используют сумму сигналов, отраженных элементами сцены, размер которых в радиальном и поперечном направлении менее или равен половине разрешения проверяемой РЛС, и попадающих в диаграмму направленности АС РЛС. Для каждого k-го элемента сцены поступают (из БД или по интерфейсу ввода-вывода) текущие во времени имитируемые параметры: (rk, βk, εk, νk, σk) - дальность, угол азимута, угол места, радиальная скорость и эффективная площадь рассеяния соответственно. В вычислителе параметров имитации 9 они пересчитываются в задержки (общую τn и для каждой точки τk), доплеровские сдвиги частот (для каждой точки Δƒk и средний Δƒn) и значения ak, соответствующие амплитуде сигнала, отраженного k-тым элементом сцены на входе антенны РЛС.To simulate the radar signals of the scene, the sum of the signals reflected by the elements of the scene, the size of which in the radial and transverse directions is less than or equal to half the resolution of the checked radar, and falling into the radar AS radiation pattern, is used. For each k-th element of the scene, the following simulated parameters are received (from the database or via the input-output interface): (r k , β k , ε k , ν k , σ k ) - range, azimuth angle, elevation angle, radial velocity and effective scattering area, respectively. In the simulation parameter calculator 9, they are recalculated into delays (total τ n and for each point τ k ), Doppler frequency shifts (for each point Δƒ k and average Δƒ n ) and values a k corresponding to the amplitude of the signal reflected by the k-th element of the scene at the input of the radar antenna.

Текущие параметры (τk Δƒk, ak) k-го элемента сцены определяет вычислитель параметров имитации 9 по известным в теории радиолокации зависимостям, с учетом их изменения во времени:The current parameters (τ k Δƒ k , a k ) of the k-th element of the scene are determined by the calculator of simulation parameters 9 according to the dependencies known in the theory of radar, taking into account their change in time:

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

где rk - текущее имитируемое расстояние между антенной РЛС и k-м элементом сцены;where r k is the current simulated distance between the radar antenna and the k-th element of the scene;

Δƒk - доплеровский сдвиг сигнала, отраженного k-м элементом сцены за вычетом вычисленного ранее среднего доплеровского смещения Δƒn;Δƒ k - Doppler shift of the signal reflected by the k-th element of the scene minus the previously calculated average Doppler shift Δƒ n ;

νk - радиальная скорость k-го элемента сцены в текущем периоде обновления параметров имитации;ν k - radial speed of the k-th element of the scene in the current period of updating the simulation parameters;

Kp - коэффициент учета ослабления по мощности при приеме и преобразовании сигнала в имитаторе;K p is the factor for taking into account power attenuation during signal reception and conversion in the simulator;

Gt(βk-βA, εk-εA) - коэффициент усиления антенны РЛС на передачу с учетом направления на k-й элемент сцены в текущий момент времени;G t (β k -β A , ε k -ε A ) - radar antenna gain for transmitting, taking into account the direction to the k-th element of the scene at the current time;

βA, εA - текущие значения углов отклонения АС РЛС (равносигнального направления АС РЛС) от центрального направления на приемную антенну 1 имитатора в соответствующих плоскостях;β A , ε A - current values of the deviation angles of the AS radar (equisignal direction of the AS radar) from the central direction to the receiving antenna 1 of the simulator in the respective planes;

Gr(βk-βA, εk-εA) - коэффициент усиления антенны РЛС на прием с учетом направления на k-й элемент сцены в текущий момент времени;G r (β k -β A , ε k -ε A ) - radar antenna gain for reception, taking into account the direction to the k-th element of the scene at the current time;

L - коэффициент потерь при распространении сигнала в воздухе на несущей частоте.L is the loss factor during signal propagation in air at the carrier frequency.

Таким образом, доплеровский спектр элементов сцены формируется в квадратурном умножителе 5 (задается среднее значение Δƒn) и модуляторах 10-13 (задаются индивидуальные доплеровские смещения частот Δƒk элементов сцены относительно среднего значения Δƒn). Общее медианное значение сдвига частоты Δƒn обеспечивает перенос спектра индивидуальных доплеровских частот Δƒk к нулевым значениям, что позволяет существенно снизить частоту пересчета импульсных характеристик HY1, HY2, HZ1, HZ2 и/или повысить качество имитации доплеровских спектров всех точек сцены.Thus, the Doppler spectrum of the scene elements is formed in the quadrature multiplier 5 (the average value Δƒ n is set) and the modulators 10-13 (the individual Doppler frequency shifts Δƒ k of the scene elements relative to the average value Δƒ n are set). The total median value of the frequency shift Δƒ n ensures the transfer of the spectrum of individual Doppler frequencies Δƒ k to zero values, which can significantly reduce the frequency of recalculation of the impulse responses H Y1 , H Y2 , H Z1 , H Z2 and/or improve the quality of the simulation of the Doppler spectra of all points of the scene.

Для имитации отраженного сигнала сцены вычислитель параметров имитации 9 рассчитывает импульсные характеристики HY1, HY2, HZ1, HZ2 сцены в имитируемом диапазоне задержек от τn до max(2rk/c). Параметром импульсных характеристик является i-индекс задержки сигнала, отраженного k-м элементом сцены (i≥1):To simulate the reflected signal of the scene, the simulation parameters calculator 9 calculates the impulse responses H Y1 , H Y2 , H Z1 , H Z2 of the scene in the simulated delay range from τ n to max(2r k /c). The impulse response parameter is the i-index of the delay of the signal reflected by the k-th element of the scene (i≥1):

Figure 00000013
Figure 00000013

Значения импульсных характеристик на каждом периоде обновления параметров имитации сигнала определяются выражениями:The values of the impulse responses at each update period of the signal simulation parameters are determined by the expressions:

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

где

Figure 00000018
- веса уровней мощности сигналов, излучаемых антеннами Yl, Y2, Z1 и Z2, определяющих имитируемое угловое положение k-го элемента сцены на каждом периоде обновления параметров имитации;where
Figure 00000018
- the weights of the power levels of the signals emitted by the antennas Yl, Y2, Z1 and Z2, which determine the simulated angular position of the k-th element of the scene at each update period of the simulation parameters;

Δψk - начальный сдвиг фазы имитируемого сигнала от k-го элемента сцены относительно зондирующего сигнала РЛС на интервале измерения, является случайным в диапазоне ±π.Δψ k - initial phase shift of the simulated signal from the k-th element of the scene relative to the probing radar signal in the measurement interval, is random in the range of ±π.

Для двумерного случая необходимо учитывать перераспределение мощностей излучения четырех передающих антенн на сфере фиг. 4. Каждой передающей антенне Y1, Y2, Z1, Z2 сопоставляют некоторую эквивалентную зону (связанную с угловыми координатами k-го элемента сцены), площадь которой пропорциональна мощности излучения передающей антенны, противолежащей ей на той же оси. Геометрия эквивалентных зон для расчетов весов

Figure 00000019
приведена на фиг. 4.For the two-dimensional case, it is necessary to take into account the redistribution of the radiation powers of the four transmitting antennas on the sphere of Fig. 4. Each transmitting antenna Y1, Y2, Z1, Z2 is associated with some equivalent zone (associated with the angular coordinates of the kth element of the scene), the area of which is proportional to the radiation power of the transmitting antenna opposite it on the same axis. Geometry of equivalent zones for weight calculations
Figure 00000019
shown in Fig. four.

В расчетах используют угловые координаты передающих антенн и имитируемых элементов сцены относительно осей антенной системы РЛС:The calculations use the angular coordinates of the transmitting antennas and simulated scene elements relative to the axes of the radar antenna system:

Figure 00000020
Figure 00000020

Значение весов

Figure 00000021
определяют через расчет площадей соответствующих зон SY1, SY2, SZ1 и SZ2, учет суммарной и разностной ДН антенн и нормировки по выражениям:The value of the scales
Figure 00000021
are determined by calculating the areas of the corresponding zones S Y1 , S Y2 , S Z1 and S Z2 , taking into account the total and difference RP of the antennas and normalizing according to the expressions:

Figure 00000022
Figure 00000022

где βA, εA - углы между равносигнальным направлением АС РЛС и направлением на центр антенной системы имитатора;where β A , ε A are the angles between the equisignal direction of the radar station and the direction to the center of the simulator antenna system;

βk, εk - углы между направлением на k-й элемент и направлением на центр антенной системы имитатора;β k , ε k - angles between the direction to the k-th element and the direction to the center of the simulator antenna system;

βИ, εИ - углы между направлением на передающую антенну имитатора и направлением на центр антенной системы имитатора относительно горизонтальной x0z и вертикальной х0у плоскостей, соответственно;β And , ε And - the angles between the direction to the transmitting antenna of the simulator and the direction to the center of the antenna system of the simulator relative to the horizontal x0z and vertical x0y planes, respectively;

KY1, KY2, KZ1 и KZ2 - коэффициенты учета ДН пеленгатора.K Y1 , K Y2 , K Z1 and K Z2 - coefficients for taking into account the direction finder RP.

Коэффициенты учета ДН пеленгатора (выражения и обозначения соответствуют фиг. 5 и пат. РФ 2391682 для случая использования двух антенн в одной плоскости при отсчете углов от направления на центр АС имитатора, при нулевом значении угла смещения пары βИi=0 антеннThe coefficients for taking into account the direction finder DN (expressions and designations correspond to Fig. 5 and US Pat. RF 2391682 for the case of using two antennas in the same plane when counting angles from the direction to the center of the AU simulator, with a zero value of the offset angle of the pair β Ii = 0 antennas

Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000023
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

где θY∑, θYΔ, θZ∑, θZΔ - суммарные и разностные ДН антенн пеленгатора, в общем случае различающиеся в горизонтальной x0z и вертикальной х0у плоскостях, соответственно.where θ Y∑ , θ YΔ , θ Z∑ , θ ZΔ are the total and difference directional finder antenna pattern, generally differing in the horizontal x0z and vertical x0y planes, respectively.

В значения параметров имитации также могут быть внесены дополнительные искажения, например, флуктуации частоты и амплитуды, которые можно использовать для имитации флуктуаций ЭПР и шумов координат (Островитянинов Р.В., Басалов Ф.А. Статистическая теория радиолокации протяженных целей. М.: Радио и связь, 1988). Возможно сокращение числа имитируемых элементов сцены путем отбрасывания элементов сцены с низкой ЭПР, отстоящих далеко по положению/частоте от основной цели, объединения некоторых близких по параметрам точек (патент РФ 2386143 и др.). Для этого на вход имитатора по интерфейсу ввода-вывода могут поступать дополнительные данные определения параметров имитируемой сцены.Additional distortions can also be introduced into the values of the simulation parameters, for example, frequency and amplitude fluctuations, which can be used to simulate EPR fluctuations and coordinate noise (Ostrovityaninov R.V., Basalov F.A. Statistical theory of radar of extended targets. M .: Radio and communication, 1988). It is possible to reduce the number of simulated scene elements by discarding scene elements with low RCS that are far in position/frequency from the main target, combining some points with similar parameters (RF patent 2386143, etc.). To do this, additional data for determining the parameters of the simulated scene can be received at the input of the simulator via the input-output interface.

ВЧ гетеродин 2 может быть построен на базе синтезатора частоты с петлей фазовой автоподстройки частоты (Рыжков А.В., Попов В.Н. Синтезаторы частот в технике радиосвязи. М.: Радио и связь, 1991, с. 66). Кратные тактовые частоты для аналого-цифрового (АЦП) и цифроаналогового (ЦАП) преобразователей и других блоков ЦОС имитатора могут быть получены с использованием делителей частоты ВЧ гетеродина.RF local oscillator 2 can be built on the basis of a frequency synthesizer with a phase locked loop (Ryzhkov A.V., Popov V.N. Frequency synthesizers in radio communication technology. M .: Radio and communication, 1991, p. 66). Multiple clock frequencies for analog-to-digital (ADC) and digital-to-analog (DAC) converters and other DSP blocks of the simulator can be obtained using frequency dividers of the RF local oscillator.

Входной приемник-преобразователь 3 может быть построен по одной из типовых схем, например, как линейный тракт супергетеродинного приемника, включающий преселектор, квадратурный демодулятор (смеситель), регулируемый усилитель, полосовой фильтр, АЦП. Выходной преобразователь может содержать ЦАП, квадратурный модулятор (смеситель), полосовой фильтр, усилитель мощности, в том числе с регулировкой мощности (при необходимости).The input receiver-converter 3 can be built according to one of the typical schemes, for example, as a linear path of a superheterodyne receiver, including a preselector, a quadrature demodulator (mixer), an adjustable amplifier, a bandpass filter, an ADC. The output converter may contain a DAC, a quadrature modulator (mixer), a bandpass filter, a power amplifier, including those with power control (if necessary).

Модуляторы 10-13 выполняют свертку расчетной импульсной характеристики сцены с задержанной копией зондирующего сигнала и могут быть реализованы во временной области (в виде фильтров с конечной импульсной характеристикой) либо в частотной области (с использованием прямого и обратного преобразований Фурье). При этом модуляторы, подобно прототипу (см. фиг. 1), для фиксации коэффициентов импульсных характеристик могут содержать ОЗУ коэффициентов фильтра.Modulators 10-13 convolve the calculated scene impulse response with a delayed copy of the probing signal and can be implemented in the time domain (in the form of filters with a finite impulse response) or in the frequency domain (using direct and inverse Fourier transforms). While the modulators, like the prototype (see Fig. 1), to fix the coefficients of the impulse response may contain the RAM of the filter coefficients.

Квадратурный гетеродин 7 может быть построен на основе схемы прямого цифрового синтеза квадратурных составляющих гармонического сигнала, при этом начальная фаза ϕn и частота Δƒn сигнала квадратурного гетеродина 7 задаются управляющими сигналами от вычислителя параметров имитации 9.The quadrature local oscillator 7 can be built on the basis of a scheme for direct digital synthesis of the quadrature components of a harmonic signal, while the initial phase ϕ n and the frequency Δƒ n of the signal of the quadrature local oscillator 7 are set by control signals from the simulation parameter calculator 9.

Блок AM и ЧМ детекторов 6 служит для получения огибающей зондирующего сигнала S(t) и закона изменения частоты внутриимпульсной модуляции на промежуточной частоте ƒпр(t) по которым вычислитель параметров модуляции 9 определяет амплитуду, несущую частоту/длину волны, начало и конец зондирующего импульса РЛС. По огибающей амплитуды зондирующего сигнала РЛС S(t) вычислитель параметров имитации определяет требуемый сигнал управления UРУ усилением входного приемника преобразователя 3, обеспечивающего его работу в линейном режиме. Анализ изменений сигналов ƒпр(t) и S(t) позволяет реализовать в вычислителе 9 определение начала и конца периода модуляции или зондирующего импульса. Данная информация используется для синхронизации моментов обновления параметров имитации (выходы 1-9) с периодом модуляции/излучения зондирующего сигнала РЛС.The block of AM and FM detectors 6 serves to obtain the envelope of the probing signal S(t) and the law of change in the frequency of intra-pulse modulation at an intermediate frequency ƒ pr (t) by which the modulation parameter calculator 9 determines the amplitude, carrier frequency/wavelength, the beginning and end of the probing pulse radar. From the amplitude envelope of the probing radar signal S(t), the simulation parameters calculator determines the required control signal U RU by the gain of the input receiver of the converter 3, which ensures its operation in a linear mode. The analysis of changes in the signals ƒ pr (t) and S(t) makes it possible to implement in the calculator 9 the determination of the beginning and end of the modulation period or the probing pulse. This information is used to synchronize the moments of updating the simulation parameters (outputs 1-9) with the period of modulation/radiation of the radar probing signal.

Блок AM и ЧМ детекторов 6 содержит детекторы амплитуды и частоты, реализуемые известными методами обработки аналоговых или цифровых сигналов (например, с применением ПЛИС: М. Savage, J.Е. Henry, J.J. Becker, and D.B. Wilson, «Wideband low latency repeater and methods», WO/2013/184232 Al, (US) 2012).The AM and FM detector block 6 contains amplitude and frequency detectors implemented by known methods for processing analog or digital signals (for example, using FPGAs: M. Savage, J.E. Henry, J.J. Becker, and D.B. Wilson, “Wideband low latency repeater and methods", WO/2013/184232 Al, (US) 2012).

Линия задержки 4 может быть реализована, подобно прототипу или одному из рассмотренных аналогов, в том числе по известным в уровне техники методам формирования дискретной задержки по технологии цифровой сигнальной/радиочастотной памяти на базе многопортовой ОЗУ, например, на системе на кристалле 1879BM3(DSM). Все операции ЦОС, включая блоки квадратурного гетеродина, детектирования, квадратурного умножения, управляемой линии задержки могут быть также реализованы на основе устройств радиочастотной памяти (Егоров Н., Кочемасов В. Технология цифровой радиочастотной памяти. Электроника, №10, 2016. С. 62-71).Delay line 4 can be implemented, like a prototype or one of the considered analogs, including methods known in the prior art for generating a discrete delay using digital signal/radio frequency memory technology based on multiport RAM, for example, on a 1879BM3 (DSM) system on a chip. All DSP operations, including blocks of quadrature local oscillator, detection, quadrature multiplication, controlled delay line, can also be implemented on the basis of radio frequency memory devices (Egorov N., Kochemasov V. Technology of digital radio frequency memory. Electronics, No. 10, 2016. P. 62- 71).

Вычислитель параметров имитации 9 может быть реализован на процессоре в составе системы на кристалле XC7Z045 или на другой ЭВМ с возможностью вычислений и управления блоками ЦОС в режиме реального времени. С помощью соответствующих команд, выполняемых в циклическом режиме программным обеспечением вычислителя 9, осуществляется динамическое изменение параметров имитируемых сигналов от элементов сцены и формирование соответствующих сигналов управления программируемых интегральных схем (ПЛИС).The simulation parameters calculator 9 can be implemented on a processor as part of an XC7Z045 system-on-a-chip or on another computer with the ability to calculate and control DSP units in real time. Using the appropriate commands, executed in a cyclic mode by the software of the calculator 9, the parameters of the simulated signals from the elements of the scene are dynamically changed and the corresponding control signals of programmable integrated circuits (FPGA) are generated.

База данных БД сценариев имитации 8 может быть реализована в составе вычислительной платформы или внешнем ПЗУ или ОЗУ (возможности и способы записи/перезаписи информации известны из уровня техники цифровых вычислителей).Database DB simulation scenarios 8 can be implemented as part of a computing platform or external ROM or RAM (capabilities and methods of writing/rewriting information are known from the prior art of digital computers).

Остальные элементы широко используются в технике приема, формирования и преобразования СВЧ и цифровых сигналов и не требуют пояснений по реализации. Дополнительные усилители, вентили, смесители, аттенюаторы для согласования уровней и рабочей полосы частот не показаны, но могут быть использованы и рассчитаны, например, в соответствии с RU2412449 («Имитатор радиолокационной цели». Дата приоритета: 26.12.2008).The remaining elements are widely used in the technique of receiving, generating and converting microwave and digital signals and do not require explanations for implementation. Additional amplifiers, valves, mixers, attenuators for matching levels and operating frequency band are not shown, but can be used and calculated, for example, in accordance with RU2412449 (“Radar target simulator”. Priority date: 12/26/2008).

Для повышения точности расстояния Rtr и RS должны быть выбраны с учетом выполнения условия работы всех антенн в дальней зоне.To improve the accuracy, the distances R tr and R S should be chosen taking into account the fulfillment of the condition of operation of all antennas in the far field.

При использовании описанного имитатора на интервале наблюдения когерентной моноимпульсной РЛС обеспечивается:When using the described simulator on the observation interval of a coherent monopulse radar, the following is provided:

- имитация когерентного эхосигнала, представляющего совокупность сигналов, отраженных пространственно-разнесенными элементами земной поверхности и целью, дальность до которых и доплеровская частота непрерывно изменяются,- imitation of a coherent echo signal representing a set of signals reflected by spatially separated elements of the earth's surface and a target, the distance to which and the Doppler frequency are continuously changing,

- имитация углового положения каждого разрешаемого элемента сцены в двух плоскостях в пределах ДН антенной системы РЛС,- simulation of the angular position of each resolved element of the scene in two planes within the RP of the radar antenna system,

- имитация сигналов сцены при произвольной несущей частоте и модуляции зондирующего сигнала РЛС без дополнительных связей с проверяемой РЛС.- imitation of scene signals at an arbitrary carrier frequency and modulation of the radar sounding signal without additional connections with the tested radar.

Широкие возможности имитатора по имитации эхосигналов сцены и целей позволяют проверять сценарии работы РЛС разного типа и назначения, в том числе радиовысотомеры.The simulator's extensive capabilities for simulating scene and target echo signals make it possible to test scenarios for the operation of radars of various types and purposes, including radio altimeters.

Изобретение может быть использовано для имитации эхосигналов, отраженных от подвижных и стационарных целей на фоне подстилающей поверхности в составе стендов полунатурного и имитационного моделирования для исследования процессов обнаружения и сопровождения целей при взаимном перемещении целей и РЛС, включая моноимпульсные когерентные РЛС.The invention can be used to simulate echo signals reflected from moving and stationary targets against the background of the underlying surface as part of semi-natural and simulation stands for studying the processes of detecting and tracking targets during mutual movement of targets and radars, including monopulse coherent radars.

Claims (1)

Имитатор радиолокационных целей, содержащий последовательно соединенные высокочастотный гетеродин, входной приемник-преобразователь, управляемую линию задержки, квадратурный умножитель, модулятор и выходной преобразователь, блок амплитудного и частотного детектора, вход которого соединен с выходом входного приемника-преобразователя, а выходные сигналы амплитуды и частоты детектируемого сигнала соединены с первым и вторым входом вычислителя параметров имитации, вычислитель параметров имитации, первый выход которого соединен с входом высокочастотного гетеродина для управления его частотой настройки, второй выход вычислителя параметров имитации соединен с третьим входом входного приемника-преобразователя для управления усилением, четвертый и пятый выходы вычислителя параметров имитации соединены с управляющими входами квадратурного гетеродина по частоте и фазе, выход которого соединен со вторым сигнальным входом квадратурного умножителя, третий выход вычислителя параметров имитации с информацией о требуемой величине задержки соединен со вторым входом управляемой линии задержки, шестой выход вычислителя параметров модуляции соединен со вторым управляющим входом модулятора, выход высокочастотного гетеродина соединен со вторым входом выходного преобразователя, отличающийся тем, что вводятся приемная антенна, база данных сценариев имитации, три модулятора, три выходных преобразователя и четыре передающих антенны, расположенные симметрично относительно плоскостей y0x и z0x антенной системы проверяемого радиолокатора с равными расстояниями до фазового центра антенной системы проверяемого радиолокатора и с угловым разносом от оси 0х в плоскостях у0х и z0x антенной системы проверяемого радиолокатора, равным половине ширины эффективной диаграммы направленности антенной системы проверяемого радиолокатора в вертикальной и горизонтальной плоскостях, соответственно, со следующими соединениями: выход приемной антенны соединен с сигнальным входом входного приемника-преобразователя, выход квадратурного умножителя соединен с сигнальными входами трех введенных модуляторов, выход каждого введенного модулятора соединен с сигнальным входом соответствующего введенного выходного преобразователя, выходы каждого из четырех выходных преобразователей соединены с соответствующими входами четырех передающих антенн, выход высокочастотного гетеродина соединен со вторыми входами трех введенных выходных преобразователей, вход-выход базы данных сценариев имитации соединен с третьим входом-выходом вычислителя параметров имитации, седьмой, восьмой и девятый выходы вычислителя параметров имитации, передающие информацию о параметрах модуляции, соединены со вторыми управляющими входами трех введенных модуляторов, при этом вычислитель параметров имитации имеет интерфейс ввода-вывода для передачи дополнительных параметров, контрольных и управляющих сигналов.A radar target simulator containing a high-frequency local oscillator connected in series, an input receiver-converter, a controlled delay line, a quadrature multiplier, a modulator and an output converter, an amplitude and frequency detector unit, the input of which is connected to the output of the input receiver-converter, and the output signals of the amplitude and frequency of the detected signals are connected to the first and second inputs of the simulation parameters calculator, the simulation parameters calculator, the first output of which is connected to the input of the high-frequency local oscillator to control its tuning frequency, the second output of the simulation parameters calculator is connected to the third input of the input receiver-converter to control the gain, the fourth and fifth outputs of the simulation parameter calculator are connected to the control inputs of the quadrature local oscillator in frequency and phase, the output of which is connected to the second signal input of the quadrature multiplier, the third output of the simulation parameter calculator with info the required delay value is connected to the second input of the controlled delay line, the sixth output of the modulation parameter calculator is connected to the second control input of the modulator, the output of the high-frequency local oscillator is connected to the second input of the output converter, characterized in that a receiving antenna is introduced, a database of simulation scenarios, three modulators , three output converters and four transmitting antennas located symmetrically with respect to the planes y0x and z0x of the antenna system of the radar under test with equal distances to the phase center of the antenna system of the radar under test and with an angular separation from the 0x axis in the planes y0x and z0x of the antenna system of the radar under test, equal to half the width effective radiation pattern of the antenna system of the tested radar in the vertical and horizontal planes, respectively, with the following connections: the output of the receiving antenna is connected to the signal input of the input receiver-converter, in the output of the quadrature multiplier is connected to the signal inputs of the three introduced modulators, the output of each introduced modulator is connected to the signal input of the corresponding entered output converter, the outputs of each of the four output converters are connected to the corresponding inputs of the four transmitting antennas, the output of the high-frequency local oscillator is connected to the second inputs of the three introduced output converters, the input-output of the database of simulation scenarios is connected to the third input-output of the simulation parameters calculator, the seventh, eighth and ninth outputs of the simulation parameters calculator, transmitting information about the modulation parameters, are connected to the second control inputs of the three introduced modulators, while the simulation parameters calculator has an input interface -output for transmission of additional parameters, control and control signals.
RU2021131580A 2021-10-28 Radiolocation target simulator RU2787576C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2787576C1 true RU2787576C1 (en) 2023-01-11

Family

ID=

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2094815C1 (en) * 1994-10-08 1997-10-27 Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт Simulator of radio sources
US6067041A (en) * 1998-10-15 2000-05-23 Northrop Grumman Corporation Moving target simulator
RU2267798C1 (en) * 2004-04-12 2006-01-10 Открытое акционерное общество Московский научно-исследовательский институт "АГАТ" Radar target simulator
RU2486540C1 (en) * 2011-12-05 2013-06-27 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Simulator of false radar target during linear frequency-modulated signal probing
DE102015121297A1 (en) * 2015-09-06 2017-03-09 Hochschule Trier Distance-simulating radar target
RU2625567C1 (en) * 2016-07-11 2017-07-17 Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Device for imitation of a false radar objective at sensing with signals with linear frequency modulation
RU2676469C1 (en) * 2018-01-09 2018-12-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Radar target simulator
RU189247U1 (en) * 2019-02-21 2019-05-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" SIMULATOR OF REFLECTED RADAR SIGNALS
EP3783383A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-24 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Radar target simulation system, radar test system and method for operating a radar target simulation system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2094815C1 (en) * 1994-10-08 1997-10-27 Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт Simulator of radio sources
US6067041A (en) * 1998-10-15 2000-05-23 Northrop Grumman Corporation Moving target simulator
RU2267798C1 (en) * 2004-04-12 2006-01-10 Открытое акционерное общество Московский научно-исследовательский институт "АГАТ" Radar target simulator
RU2486540C1 (en) * 2011-12-05 2013-06-27 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Simulator of false radar target during linear frequency-modulated signal probing
DE102015121297A1 (en) * 2015-09-06 2017-03-09 Hochschule Trier Distance-simulating radar target
RU2625567C1 (en) * 2016-07-11 2017-07-17 Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Device for imitation of a false radar objective at sensing with signals with linear frequency modulation
RU2676469C1 (en) * 2018-01-09 2018-12-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Radar target simulator
RU189247U1 (en) * 2019-02-21 2019-05-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" SIMULATOR OF REFLECTED RADAR SIGNALS
EP3783383A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-24 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Radar target simulation system, radar test system and method for operating a radar target simulation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105467369B (en) A kind of target echo simulation method and apparatus
RU146508U1 (en) SHORT-PULSE RADAR WITH ELECTRONIC SCANNING IN TWO PLANES AND WITH HIGH-PRECISE MEASUREMENT OF COORDINATES AND SPEED OF OBJECTS
CN108802716A (en) CW with frequency modulation landing radar distance measuring method based on center of gravity correction
RU2557808C1 (en) Method of determining inclined range to moving target using passive monostatic direction-finder
RU2643168C2 (en) Method of height, aircraft actual velocity and aircraft velocity vector inclination measurement in relation to horizon, on-board radar device using method
JP2005525558A (en) Method and apparatus for minimum computational phase demodulation
JP2005525562A (en) Method and apparatus for solving radar distance ambiguous
RU2444757C1 (en) Device for determination of coordinates of moving targets
RU2625567C1 (en) Device for imitation of a false radar objective at sensing with signals with linear frequency modulation
RU2515571C1 (en) Method of determining coordinates of target in three-position ranging radar system
RU2787576C1 (en) Radiolocation target simulator
RU2486540C1 (en) Simulator of false radar target during linear frequency-modulated signal probing
CN109884621B (en) Radar altimeter echo coherent accumulation method
RU82345U1 (en) RADAR GOAL SIMULATOR
RU2560089C1 (en) Method of passive radio location
CN111736129A (en) Space-time modulation bistatic radar system and implementation method and medium thereof
JP2005525557A (en) Method and apparatus for determining a target position in airframe coordinates
RU2522502C1 (en) Synthetic aperture radar signal simulator
RU109869U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING MOVEMENT PARAMETERS PURPOSES
RU2534220C1 (en) Apparatus for determining motion parameters of object
RU2551896C2 (en) Method for single-beam measurement of altitude and component velocities of aircraft and radar altimeter therefor
RU186130U1 (en) MULTIFUNCTIONAL RADAR TARGET SIMULATOR
RU2662803C1 (en) Aircraft ground speed and the crab angle measuring method
RU2584332C1 (en) Device for determining motion parameters of target
RU2676469C1 (en) Radar target simulator