RU81807U1 - Радиолокационное устройство распознавания типов целей - Google Patents
Радиолокационное устройство распознавания типов целей Download PDFInfo
- Publication number
- RU81807U1 RU81807U1 RU2008144552/22U RU2008144552U RU81807U1 RU 81807 U1 RU81807 U1 RU 81807U1 RU 2008144552/22 U RU2008144552/22 U RU 2008144552/22U RU 2008144552 U RU2008144552 U RU 2008144552U RU 81807 U1 RU81807 U1 RU 81807U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- target
- recognition
- mixer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к радиолокационным устройствам и может быть использована для распознавания типов различных целей в пределах одного определенного класса.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении достоверности распознавания типов воздушных целей в пределах одного класса за счет учета большего числа факторов, влияющих на структуру сигналов, отраженных данными целями, а в частности - за счет учета ракурса цели относительно линии визирования радиолокационной станции.
Перепады амплитуд вследствие интерференции электромагнитных волн, отраженных отдельными локальными рассеивателями на поверхности цели, и число рассеивателей освещенной поверхности цели, выступающие в качестве основных признаков распознавания, являются критичными к ракурсу локации цели. Вследствие этого для обеспечения высоких показателей качества распознавания в состав известного устройства вводят систему измерения дальности, блок расчета ракурса локации и систему угловой автоматики, изменяя соответствующим образом межблочные связи. Это позволяет при распознавании целей, а в частности - при выборе порогов распознавания в блоке идентификации, дополнительно учесть информацию о ракурсе локации сопровождаемой воздушной цели и тем самым - повысить вероятность правильного определения типа цели.
Description
Предлагаемое устройство относится к радиолокационной технике и может быть использовано для распознавания типов воздушных целей по сигналам, отраженным данными целями.
Известно радиолокационное устройство распознавания типов целей [1], которое содержит импульсный модулятор (ИМ), усилитель мощности (УМ), антенный переключатель (АП), антенну, задающий генератор (ЗГ), 1-й смеситель, гетеродин, интегратор, блок идентификации (БИ), 2-й смеситель, усилитель промежуточной частоты (УПЧ), двухполупериодный выпрямитель (ДППВ), сумматор, линию задержки (ЛЗ) и амплитудный детектор (АД). При этом АП, 2-й смеситель, УПЧ, АД, ЛЗ, сумматор, ДППВ, интегратор и БИ включены последовательно. Задающий генератор связан своим выходом с 1-м входом 1-го смесителя и 1-м входом УМ, 2-й вход которого связан с выходом ИМ, а выход - со входом АП, антенный вход которого связан с вход-выходом антенны. Выход гетеродина соединен со 2-м входом 1 -го смесителя, выход подключен ко 2-му входу 2-го смесителя, а выход АД подключен также ко 2-му входу сумматора.
Качество работы данного устройства нуждается в улучшении, так как накопленный в интеграторе сигнал, являющийся признаком распознавания, зависит только от сумм амплитуд поданных на его вход сигналов и не зависит от количества локальных рассеивающих центров (РЦ) на поверхности цели, участвующих в формировании отраженного сигнала. При этом понятно, что 2 интенсивных РЦ могут обеспечить такие же разностные сигналы на выходе ДППВ (а именно их сумма позволяет проводить распознавание) как 3 или даже 4 слабые РЦ. Таким образом, цели с разным количеством РЦ различной интенсивности не всегда будут различаться с помощью устройства [1].
Известно также радиолокационное устройство распознавания типов целей [2], содержащее импульсный модулятор, усилитель мощности, антенну, задающий генератор, первый смеситель, гетеродин, дифференцирующую цепь (ДЦ),
счетчик импульсов (СИ), последовательно включенные антенный переключатель, второй смеситель, усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор, линию задержки, сумматор, двухполупериодный выпрямитель, интегратор и блок идентификации, причем выход задающего генератора связан с первым входом первого смесителя и первым входом усилителя мощности, второй вход которого соединен с выходом импульсного модулятора, а выход - со входом антенного переключателя, вход-выход которого подключен к вход-выходу антенны, выход гетеродина соединен со вторым входом первого смесителя, выход которого подключен ко второму входу второго смесителя, а выход амплитудного детектора соединен со вторым инверсным входом сумматора, вход дифференцирующей цепи подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя, а выход - ко входу счетчика импульсов, выход которого подключен ко второму входу блока идентификации.
Качество распознавания воздушных целей устройством [2] выше, чем устройством [1], поскольку устройство [2] позволяет одновременно оценивать величины перепадов уровней отраженного сигнала в пределах одного импульса и число РЦ на поверхности цели. Однако данное устройство [2] не учитывает при распознавании ракурс локации воздушной цели, а он является определяющим для числа локальных РЦ, распределенных в радиальном направлении, и их интенсивности [3,4]. Например, полости воздухозаборников при нулевых курсовых углах цели являются источниками очень интенсивного вторичного излучения. А на боковых курсовых углах (близких к 90°) полости воздухозаборников являются закрытыми, вследствие чего отражения от них в анализируемых сигналах отсутствуют. При изменении ракурса локации соответствующим образом изменяются взаимные расположения других РЦ на поверхности цели. Кроме того, возможны пропадания отражений от некоторых РЦ вследствие эффекта затенения одних элементов конструкции планера другими на определенных ракурсах. Таким образом, при распознавании целей по перепадам уровней отраженного сигнала в пределах импульса следует учитывать мгновенный ракурс локации воздушной цели.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении достоверности распознавания типов воздушных целей за счет учета большего числа факторов, влияющих на структуру сигналов, отраженных данными целями, и в частности - за счет учета ракурса цели относительно линии визирования радиолокационной станции (РЛС).
Поставленная задача решается на основе того, что в состав известного устройства [2] дополнительно вводят систему измерения дальности (СИД), блок расчета ракурса локации (БРРЛ) и систему угловой автоматики (СУА), вход СИД подключают к выходу АД, выход СИД - ко 2-му входу БРРЛ, выход которого подключают к третьему входу БИ, а первый вход - к выходу СУА, вход которой связывают с выходом антенного переключателя. Это позволяет при распознавании целей дополнительно учесть информацию о ракурсе локации сопровождаемой воздушной цели и тем самым - повысить вероятность правильного определения типа цели.
На чертеже представлена структурная схема предлагаемого радиолокационного устройства распознавания типов целей. Устройство содержит ИМ 1, УМ 2, АП 3, антенну 4, ЗГ 5, 1-й смеситель 6, гетеродин 7, интегратор 8, БИ 9, 2-й смеситель 10, УПЧ 11, ДППВ 12, сумматор 13, ЛЗ 14, АД 15, ДЦ 16, СИ 17, СИД 18, СУА 19 и БРРЛ 20. При этом АП 3, 2-й смеситель 10, УПЧ 11, АД 15, ЛЗ 14, сумматор 13, ДППВ 12, интегратор 8 и БИ 9 включены последовательно. Задающий генератор 5 связан своим выходом с 1-м входом 1-го смесителя 6 и 1-м входом УМ 2, 2-й вход которого связан с выходом ИМ 1, а выход - со входом АП 3, антенный вход (вход-выход) которого связан с вход-выходом антенны 4. Выход гетеродина 7 соединен со 2-м входом 1-го смесителя 6, выход которого подключен ко 2-му входу 2-го смесителя 10. Выход АД 15 подключен также ко 2-му входу сумматора 13 и входу СИД 18. Выход ДППВ 12 соединен со входом ДЦ 16, выход которой соединен со входом СИ 17, выход которого подключен ко 2-му входу БИ 9. Выход СИД 19 связан со 2-м входом БРРЛ 20, выход которого соединен с 3-м входом БИ 9, а 1-й вход - с выходом СУА 19, вход которой подключен к выходу АП 3.
Предложенное построение схемы позволяет за счет одновременной оценки величин перепадов уровня отраженного сигнала в пределах одного импульса, количества РЦ на поверхности цели, а также мгновенного ракурса локации цели производить ее распознавание с высокой вероятностью. Признаками распознавания выступают сумма абсолютных величин перепадов амплитуды отраженного сигнала и число РЦ на поверхности цели. Данные признаки на фиксированном ракурсе локации принимают различные значения для целей с разным числом РЦ на их поверхности, а также для целей с одинаковым числом РЦ, но с различными отражательными характеристиками и различным взаимным расположением РЦ в радиальном направлении.
Радиолокационное устройство распознавания типов целей работает следующим образом.
Задающий генератор 5 генерирует сверхвысокочастотные гармонические колебания на частоте f0, которые поступают в УМ 2, где из непрерывного колебания вырабатываются прямоугольные СВЧ-импульсы в соответствии с законом модуляции, навязываемым ИМ 1. СВЧ-импульсы проходят АП 3 и через антенну 4 излучаются в направлении цели. Отразившись от цели, импульсы с измененной структурой поступают в антенну 4 и через АП 3 проходят на 1-й вход 2-го смесителя 10, на 2-й вход которого подаются выходные сигналы 1-го смесителя 6, который, в свою очередь, по сигналам промежуточной частоты fпp с выхода гетеродина 7 на 2-м входе и сигналам несущей частоты f0 с выхода ЗГ 5 на 1-м входе формирует опорный сигнал на частоте f0+fпp. Во 2-м смесителе 10 происходит смешивание сигналов, поступивших на два его входа, в результате чего на выходе 2-го смесителя 10 формируются амплитудно-модулированные сигналы от распознаваемой цели на разностной (промежуточной) частоте (fпp+f0)-f0=fпp. Они усиливаются в УПЧ 11 и подаются на вход АД 15, где происходит выделение огибающей.
В предлагаемом устройстве анализируется результат интерференции волн, отраженных от различных РЦ, разнесенных в радиальном направлении, при зондировании цели квазиминохроматическим сигналом. Как известно, электромагнитная
волна (ЭМВ) имеет конечную скорость распространения. Значит, она достигает разных РЦ в разные моменты времени. Именно в эти моменты за счет интерференции отражений квазимонохроматических (в пределах импульса) ЭМВ от изменившегося количества РЦ происходит скачкообразное изменение интенсивности результирующей отраженной ЭМВ. Величина этой интенсивности зависит от количества РЦ, участвующих в отражении, их эффективных площадей рассеяния (ЭПР) и взаимного расположения фазовых центров этих РЦ между собой, что, в свою очередь, определяется ракурсом локации цели. Таким образом, у целей с различными размерами, геометрией и величинами ЭПР составляющих их РЦ, интенсивности отражений и амплитуды их перепадов в фиксированный момент времени, т.е. на фиксированном ракурсе будут отличаться.
В соответствии с интерференцией ЭМВ от РЦ на выходе АД 15 будет получен сигнал, в котором перепады уровней будут зависеть от ЭПР соответствующих РЦ, встречающихся поочередно на пути ЭМВ [1, 2]. Это связано с тем, что при изменении числа РЦ, участвующих в отражении ЭМВ, изменяется интерференционная структура поля. В зависимости от соотношения фаз и амплитуд сигналов, отразившихся от отдельных РЦ, суммарный отраженный сигнал изменяет свою амплитуду.
Для выявления информации о величинах перепадов уровней отраженного сигнала в схеме применена ЛЗ 14, время задержки которой должно быть меньше времени прохождения ЭМВ минимально разрешаемого радиального интервала между соседними РЦ для всех типов целей, входящих в алфавит распознавания [5]. Прямой и задержанный сигналы подаются соответственно на 2-й (инверсный) и 1-й (прямой) входы сумматора 13. На 2-м входе сумматора предполагается наличие инвертора (на чертеже не показан). Разностный сигнал с выхода сумматора 13 подается на ДШ1 В 12, где разнополярные сигналы выпрямляются и становятся однополярными (положительными). Далее сигналы поступают на интегратор 8, который производит их поочередное сложение с запоминанием результирующей суммарной амплитуды. Это позволяет распознавать цели различных типов, сравнивая
выходные сигналы интегратора 8 в блоке идентификации 9 с набором пороговых сигналов.
Одновременно выходные сигналы ДППВ 12 поступают на вход ДЦ 16, которая дифференцирует их, получая для каждого прямоугольного импульса по 2 разнополярных остроконечных импульса. Эти импульсы следуют на вход СИ 17, который реагирует только на импульсы положительной полярности. Таким образом, на выходе СИ 17 по истечении времени, соответствующего длительности отраженного импульса, будет получен сигнал, соответствующий числу РЦ на поверхности цели. Этот сигнал проходит на 2-й вход БИ 9 для того, чтобы обеспечить выбор из всего имеющегося банка эталонов только тех, которые соответствуют полученному числу РЦ.
С выхода АД 15 видеоимпульсы поступают также в СИД 18, где стандартным способом по задержке видеоимпульсов относительно синхронизирующих сигналов (цепи синхронизации на чертеже не показаны) определяется наклонная дальность до цели [6].
С выхода АП 3 отраженные сигналы на высокой частоте поступают на вход системы угловой автоматики 19, которая обеспечивает автоматическое сопровождение цели по угловым координатам, т.е. фиксирует угловые координаты (угол места ε и азимут β) цели в последовательные моменты времени. Способы автоматического сопровождения цели по угловым координатам также широко известны в радиолокации [6].
Угловые координаты (ε,β) и наклонная дальность D периодически поступают в блок расчета ракурса локации 20. В этом блоке координаты ε, β и D цели пересчитываются в декартовы координаты x, y, z [7]. По изменению декартовых координат цели с течением времени определяется пространственный ракурс локации цели γ, т.е. угол между вектором путевой скорости цели (связан с продольной осью планера самолета) и линией визирования цели. Величина этого угла с выхода БРРЛ 20 поступает на 3-й вход БИ 9 для правильного выбора эталонов и порогов распознавания [5].
Блок идентификации 9 представляет собой устройство, структурно состоящее из блока хранения порогов, запоминающего устройства, схемы сравнения и табло вывода результатов (на чертеже не показаны). Сигнал с выхода интегратора 8 поступает на вход запоминающего устройства, которое подает входной сигнал на 1-й вход схемы сравнения в течение промежутка времени, необходимого для сравнения входного сигнала с набором пороговых сигналов, поступающих поочередно на 2-й вход схемы сравнения. Пороги поступают на схему сравнения из блока хранения порогов (эталонов), на 1-й вход которого подается сигнал с выхода СИ 17. На 2-й вход блока хранения эталонов подается сигнал с выхода БРРЛ 20. Таким образом, на схему сравнения поступают только те пороги, которые соответствуют типам целей с определенным количеством РЦ, причем на конкретном ракурсе локации. При превышении сигналом запоминающего устройства очередного порога (пороги подаются в порядке убывания) на выход схемы сравнения проходит сигнал, пропорциональный уровню порога. Этот сигнал отключает от схемы сравнения блок хранения порогов и обнуляет выход запоминающего устройства до начала следующего цикла распознавания. Кроме того, этот сигнал поступает на табло вывода результатов, в котором в соответствии с уровнем входного сигнала загорается индикатор (светодиод, лампа) распознанного типа воздушной цели.
Метод распознавания, реализуемый с помощью предложенного радиолокационного устройства распознавания типов целей, позволяет использовать для распознавания целей простые узкополосные (квазимонохроматические) импульсные сигналы. Признаки распознавания, сформированные описанным устройством, при их совместном использовании с учетом пространственного ракурса локации являются достаточно информативными, что позволяет по отраженным импульсным сигналам идентифицировать воздушные цели с высокой вероятностью.
Claims (1)
- Радиолокационное устройство распознавания типов целей, содержащее импульсный модулятор, усилитель мощности, антенну, задающий генератор, первый смеситель, гетеродин, последовательно включенные дифференцирующую цепь и счетчик импульсов, последовательно включенные антенный переключатель, второй смеситель, усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор, линию задержки, сумматор, двухполупериодный выпрямитель, интегратор и блок идентификации, причем выход задающего генератора связан с первым входом первого смесителя и первым входом усилителя мощности, второй вход которого соединен с выходом импульсного модулятора, а выход - со входом антенного переключателя, вход-выход которого подключен к вход-выходу антенны, выход гетеродина соединен со вторым входом первого смесителя, выход которого подключен ко второму входу второго смесителя, выход амплитудного детектора соединен со вторым инверсным входом сумматора, вход дифференцирующей цепи подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя, а выход счетчика импульсов подключен ко второму входу блока идентификации, отличающееся тем, что в состав устройства дополнительно вводят систему измерения дальности, систему угловой автоматики и блок расчета ракурса локации, причем вход системы измерения дальности соединяют с выходом амплитудного детектора, а выход - со вторым входом блока расчета ракурса локации, первый вход которого подключают к выходу системы угловой автоматики, вход которой связывают с выходом антенного переключателя, а выход блока расчета ракурса локации подключают к третьему входу блока идентификации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144552/22U RU81807U1 (ru) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Радиолокационное устройство распознавания типов целей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144552/22U RU81807U1 (ru) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Радиолокационное устройство распознавания типов целей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU81807U1 true RU81807U1 (ru) | 2009-03-27 |
Family
ID=40543336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008144552/22U RU81807U1 (ru) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Радиолокационное устройство распознавания типов целей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU81807U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534754C1 (ru) * | 2013-06-25 | 2014-12-10 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ | Способ распознавания трассы цели и ложной трассы, формируемой синхронной ответной помехой (варианты) |
RU2549192C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-04-20 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ | Способ распознавания цели (варианты) |
RU2649887C1 (ru) * | 2017-05-10 | 2018-04-05 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Способ определения координат (пеленга и дистанции) и параметров движения (курса и скорости) морской шумящей цели |
RU200828U1 (ru) * | 2020-03-23 | 2020-11-12 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками |
-
2008
- 2008-11-11 RU RU2008144552/22U patent/RU81807U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534754C1 (ru) * | 2013-06-25 | 2014-12-10 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ | Способ распознавания трассы цели и ложной трассы, формируемой синхронной ответной помехой (варианты) |
RU2549192C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-04-20 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ | Способ распознавания цели (варианты) |
RU2649887C1 (ru) * | 2017-05-10 | 2018-04-05 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Способ определения координат (пеленга и дистанции) и параметров движения (курса и скорости) морской шумящей цели |
RU200828U1 (ru) * | 2020-03-23 | 2020-11-12 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство радиолокационного распознавания классов воздушно-космических объектов в многодиапазонном радиолокационном комплексе с фазированными антенными решетками |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108415010B (zh) | 一种基于梯形lfmcw调制的雷达多目标检测方法 | |
CN105487060B (zh) | 一种双通道四斜率调制的多目标提取方法 | |
CN107505626B (zh) | 基于双边带调制的激光测量方法及装置 | |
CN102866398B (zh) | 一种利用调频连续波雷达进行动目标识别的方法及系统 | |
US8223064B2 (en) | Spectral analysis and FMCW automotive radar utilizing the same | |
US2837738A (en) | Passive range measuring device | |
CN107861117A (zh) | 一种适用于连续波周界监视雷达的多目标参数测量方法 | |
CN109521404B (zh) | 基于fmcw雷达的振动测量的准确度评估方法和系统 | |
CN110095760A (zh) | 一种气象雷达的测试装置和方法 | |
CN108344982A (zh) | 基于长时间相参积累的小型无人机目标雷达检测方法 | |
RU81807U1 (ru) | Радиолокационное устройство распознавания типов целей | |
CN110088642A (zh) | 用于检测目标对象的前进方向和速度的系统和方法 | |
CN102385054A (zh) | 多普勒天气雷达退速度模糊的tprf方法 | |
RU2416105C1 (ru) | Способ определения параметров движения воздушных объектов в обзорных радиолокаторах за счет использования когерентных свойств отраженных сигналов | |
CN113009439A (zh) | 一种基于调频连续波毫米波雷达的多目标探测方法 | |
Zhu et al. | Range sidelobe suppression for using Golay complementary waveforms in multiple moving target detection | |
RU95861U1 (ru) | Устройство идентификации сопровождаемого воздушного объекта с адаптивным выбором максимальной угловой скорости его поворота при нестабильном полете в турбулентных слоях атмосферы | |
US4155087A (en) | Radar receiver for detecting coded information buried in radar echoes | |
US3573824A (en) | Wind shear and turbulence radar indicator | |
EP3709055A2 (en) | Consistent arrival time measurement and determination of discharge polarity | |
ROARTY et al. | Dual-use of compact HF radars for the detection of mid-and large-size vessels | |
RU2528113C1 (ru) | Активный гидролокатор | |
RU2377596C1 (ru) | Устройство распознавания летательных аппаратов с адаптивным выбором момента анализа отраженного сигнала | |
RU65242U1 (ru) | Устройство позиционирования аномалий морского волнения | |
RU79186U1 (ru) | Радиолокационное устройство распознавания воздушных целей, инвариантное к влиянию турбовинтового эффекта |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090517 |