WO2007021217A1 - Shipborne radar - Google Patents
Shipborne radar Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007021217A1 WO2007021217A1 PCT/RU2006/000378 RU2006000378W WO2007021217A1 WO 2007021217 A1 WO2007021217 A1 WO 2007021217A1 RU 2006000378 W RU2006000378 W RU 2006000378W WO 2007021217 A1 WO2007021217 A1 WO 2007021217A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- antenna
- frequency
- waveguide
- radar
- power
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/426—Scanning radar, e.g. 3D radar
Definitions
- the invention relates to the field of radar and can be used on ships of medium and large displacement.
- Shipborne radar station is designed to detect air and surface targets and provide target designation.
- the requirements for modern shipborne radar stations include an increase in the range of detection of targets, noise immunity, the rate of updating information, reliable operation and a reduction in turn-on time.
- the closest analogue of the present invention is the naval PJIC for long-range detection of the United States Navy AN / SPS-49.
- the PJIC AN / SPS-49 is a two-coordinate station in the C-frequency range (850 - 942 MHz).
- the review of space is carried out by circular rotation in the horizontal plane of the antenna, which has a "cosecansquare" radiation pattern.
- the antenna has electromechanical stabilization in the horizontal plane during ship rolling.
- the PJIC AN / SPS-49 transmitter is made on electrovacuum devices.
- the problem to which the invention is directed is the creation of a C-band radar, in which these disadvantages are eliminated or significantly mitigated.
- FIG. 1 The block diagram of the proposed PJIC is shown in FIG. 1 and includes the following main devices:
- a high-frequency switching device 8 with its included waveguide switch 9, waveguide circulator-switch 10, waveguide load 11 and power limiter 12;
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) - a high-frequency receiving device and a shaper of microwave signals 18 with its constituent high-frequency receiving device 19, a local oscillator 20, a signal shaper 21 and a power amplifier 22;
- the use of the transmitting device 13 in the proposed PJIC significantly increased the reliability of the PJIC, simplified the control circuit of the transmitting device 13 as much as possible, reduced the voltage of power supplies hundreds of times, reduced the requirements for safety measures when adjusting and working with the transmitting device 13, and reduced its dimensions
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) transmitting device 13 and significantly reduced the radar on time.
- C-band antennas have large dimensions and mass, which significantly limits their use for shipborne radar, where there are restrictions on the weight and dimensions of antenna systems due to the need to work with large wind loads.
- the proposed radar used a relatively light waveguide slot antenna with frequency scanning 2, in which the maximum measures were taken to reduce the weight and dimensions that affect wind loads.
- the flat waveguide slot antenna 2 consists of waveguide lines with radiating slots on a narrow waveguide wall.
- the rulers are connected to the waveguide power divider, which is part of the antenna 2, made in the form of a sinusoidal waveguide using waveguide-coaxial directional couplers.
- the antenna 2 uses waveguides of reduced cross section with reduced wall thickness.
- the waveguides are part of the supporting structure, which significantly simplified the antenna farm 2.
- the antenna 2 is mounted on the rotary device using hinge rods (rods) resting on the housing structure, which also significantly simplified the design and reduced the total weight of the antenna device 1.
- the horizontal rotation of the antenna device 1 is carried out using a variable frequency drive 6, consisting of a three-phase induction motor and a frequency converter.
- Such an electric drive allows smooth acceleration and braking of the antenna 2 while maintaining maximum torque on the motor shaft, which eliminates jerking and shock, significantly reduces the mechanical loads on the structural elements of the antenna device 1.
- smooth acceleration and braking there are no starting currents
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) electric motors, reaching seven times the nominal values in an unregulated electric motor, which significantly reduces the electrical load on the rotating contact device and the electric motor itself.
- PJTC electronic stabilization of the beam of the transceiver antenna greatly simplified the design of the antenna device 1, since there was no need to use waveguide swivel joints.
- Electronic stabilization is carried out on the basis of data obtained from the inertial navigation and stabilization system (SINS) and the angular position of the beams of the PJIC antenna.
- SINS inertial navigation and stabilization system
- the high-frequency switching device 8 with which a connection is made between the transmit-receive antenna 2, the transmitting device 13 and the high-frequency receiving device 19, is made using a four-arm waveguide circulator - switch 10, which when working on the antenna 2 connects the output of the transmitting device 13 to the input of the antenna 2 and commutates the signals received by antenna 2 in the direction of the high-frequency receiving device 19.
- a waveguide load 11 is connected to the fourth arm of the circulator 10, performing The role of the antenna 2 equivalent when setting up and adjusting PJIC without radiation into space.
- the power limiter 12 (two-stage semiconductor protective device) reduces the level of microwave power leaking into the receiving path at the time of emitting a powerful pulse to an acceptable level for the high-frequency receiving device 19.
- the power limiter protects the receiving device 19 from powerful non-synchronous radiation induced in the antenna 2 from neighboring PJIC. In this case, the power limiter operates in self-governing mode.
- the transmitting three-stage device 13 is made using a large number of transistor amplification microwave modules.
- the devices for dividing and summing the power are made according to a parallel herringbone scheme using a 3-decibel directional coupler on connected strip lines as a bridge device.
- the power of all amplifier modules is provided from universal power sources 17 so that when any of the power sources fails, the signal power at the output of the transmitting device 13 is minimized.
- 120-degree phase shifters are included in the even outputs of the power dividers.
- the use of the transmitting device 13 on transistor amplifiers has reduced the time to turn on the PJIC to the boot time of the computer operating system.
- the high-frequency receiving device 19 is made in the form of a microblock and consists of a low-noise transistor amplifier, a double balanced mixer with signal suppression at the frequency of the mirror channel, and an adder-amplifier at an intermediate frequency.
- the device for generating a microwave signal 21 is made in the form of a microblock and is designed to transfer the spectrum linearly-frequency
- Heterodyne device 20 consists of a 'and two microblocks constructed by amplifying and the multiplier circuit with switched line multipliers and operating continuously specify the quartz oscillator.
- the low-frequency receiving device 23 of the superheterodyne type receives and processes signals and includes the following devices: two-time adaptive digital selection of moving targets (SDC) with wobble of the repetition frequency of the probing signals; gating of unambiguous signals and blanking of signals ambiguous in range;
- SDC moving targets
- the PJIC 25 control unit provides electronic stabilization of the field of view when the ship is rocking, calculating the coordinates of the rays in a stabilized (terrestrial) coordinate system and issuing them to devices for processing and displaying radar information. On the control panel, you select the desired operating mode, enable or disable PJlC.
- the secondary processing device 24 is a hardware-software complex that provides: detection of signals against the background of receiver noise and interference; measurement of coordinates and motion parameters of objects; display of primary and secondary radar information; classification of objects (“own” / “other”,
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) control of the scanning program and the type of sounding signal when tracking objects; formation and delivery to external systems of data on the coordinates and parameters of the movement of objects through digital exchange channels.
- the device 24 is made on the basis of a specialized computer, including PJlC interface modules and a set of interface modules via digital communication channels.
- a multi-window mode for displaying radar information, tabular information, a set of menus and on-screen buttons is provided, which ensures the operator’s work.
- the electrical connections between the PJlC functional devices in FIG. 1 are indicated by arrows.
- the formation of a complex JFDM signal at an intermediate frequency occurs in a low-frequency receiving device 23, from the output of which this signal is fed to a high-frequency signal conditioner 21, where the spectrum of a JFCM signal at an intermediate frequency is transferred to the microwave range.
- the signal is fed to the input of the transmitting device 13. From the output of the transmitting device 13, the amplified signal is transmitted through the switching device 8, the waveguide path 7, and the rotating joint 4 to the antenna 2 and is radiated.
- the echo signal received by antenna 2 through the waveguide rotating joint 4, the waveguide path 7, the waveguide switch 9, the waveguide circulator 10 and the power limiter 12 is fed to the input of the high-frequency receiving device 19, where it is amplified, converted into a signal at an intermediate frequency and then fed to the input low-frequency receiving device 23, where it is the primary processing. From the low-frequency receiving device 23, the signal is supplied to the secondary information processing device 24, where it
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) multiplies and enters the consumers of this information. Management of operating modes is carried out in the radar control device, reproduction and display of information 25.
Abstract
The inventive shipborne radar comprises a transmitting-receiving antenna and a state recognition antenna, a multi-channel rotatable junction, a high-frequency wave-guide duct, a transmitting device, a high-frequency switching device, a high-frequency receiving device and a signal former, a low-frequency receiving device a secondary processing device and a radar control device. The radar is embodied in a form of a three-dimensional radar, is provided with a spatial selectivity and an electronic beam stabilisation in a monitored area using a real time operating system. Said invention makes it possible to increase a target acquisition range, interference immunity, information renewal rate and operational reliability and to reduce a turn-on time.
Description
Описание изобретения Корабельная радиолокационная станция. Description of the invention Shipborne radar station.
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано на кораблях среднего и большого водоизмещения. Корабельная радиолокационная станция предназначена для обнаружения воздушных и надводных целей и обеспечения целеуказания.The invention relates to the field of radar and can be used on ships of medium and large displacement. Shipborne radar station is designed to detect air and surface targets and provide target designation.
Требования, предъявляемые к современным корабельным радиолокационным станциям, предусматривают увеличение дальности обнаружения целей, помехозащищенности, темпа обновления информации, надежности работы и уменьшения времени включения.The requirements for modern shipborne radar stations include an increase in the range of detection of targets, noise immunity, the rate of updating information, reliable operation and a reduction in turn-on time.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является корабельная PJIC дальнего обнаружения Военно-Морских сил США АN/SРS- 49. По данным справочника "Тhе Nауаl Iпstitutе Guidе tо Wоrld Nаvаl Wеаропs Sуstеms 1997-1999" PJIC AN/SPS-49 представляет собой двухкоординатную станцию, работающую в С-диапазоне частот (850 - 942 МГц). Обзор пространства осуществляется путем кругового вращения в горизонтальной плоскости антенны, имеющей "косекансквадратную" форму диаграммы направленности. Антенна имеет электромеханическую стабилизацию в горизонтальной плоскости при качках корабля. Передатчик PJIC АN/SРS- 49 выполнен на электровакуумных приборах.The closest analogue of the present invention is the naval PJIC for long-range detection of the United States Navy AN / SPS-49. According to the reference manual The Naval Guided Military Navigation Systems 1997-1999, the PJIC AN / SPS-49 is a two-coordinate station in the C-frequency range (850 - 942 MHz). The review of space is carried out by circular rotation in the horizontal plane of the antenna, which has a "cosecansquare" radiation pattern. The antenna has electromechanical stabilization in the horizontal plane during ship rolling. The PJIC AN / SPS-49 transmitter is made on electrovacuum devices.
Использование в PJIC AN/SPS-49 антенны, формирующей на передачу и прием один широкий луч в вертикальной плоскости, обуславливает следующие недостатки:The use of an antenna in PJIC AN / SPS-49, which forms one wide beam in the vertical plane for transmission and reception, causes the following disadvantages:
- недостаточную пространственную избирательность;- insufficient spatial selectivity;
- невозможность определения угла места целей;- the inability to determine the elevation angle of targets;
- наличие провалов в зоне обнаружения станции, вызванных интерференцией прямых и отраженных от морской поверхности радиоволн;- the presence of dips in the station detection zone caused by interference of direct and reflected radio waves from the sea surface;
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
низкие характеристики обнаружения целей, летящих под большими углами места (см. «Cпpaвoчник по радиолокации)), Москва «Coвeтcкoe радио)) 1979гю, т.З, стр. 344);SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) low detection characteristics of targets flying at high elevation angles (see “The Radar Guide)), Moscow“ Soviet Radio)) 1979, T.Z., p. 344);
- низкую помехозащищенность.- low noise immunity.
Использование передающего устройства, выполненного на электровакуумных приборах, в PJlC AN/SPS-49 обуславливает:The use of a transmission device made on electrovacuum devices in PJlC AN / SPS-49 causes:
- низкую надежность; большие масса-габаритные характеристики передающего устройства, необходимость применения высоковольтных источников питания, а также сложность системы его управления и обслуживания;- low reliability; large mass-dimensional characteristics of the transmitting device, the need for high-voltage power sources, as well as the complexity of its control and maintenance system;
- большее время включения станции.- longer turn on time of the station.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание радиолокационной станции С-диапазона частот, в которой устранены или значительно ослаблены указанные недостатки.The problem to which the invention is directed, is the creation of a C-band radar, in which these disadvantages are eliminated or significantly mitigated.
Структурная схема предлагаемой PJIC представлена на Фиг. 1 и включает в себя следующие основные устройства:The block diagram of the proposed PJIC is shown in FIG. 1 and includes the following main devices:
- антенное устройство 1 с входящими в его состав приемопередающей антенной 2, антенной государственного опознавания 3, волноводного вращающегося сочленения 4, трехканального коаксиального вращающегося сочленения 5 и привода горизонтального вращения 6;- antenna device 1 with its constituent transceiver antenna 2, state recognition antenna 3, waveguide rotating joint 4, three-channel coaxial rotating joint 5 and horizontal rotation drive 6;
- волноводный тракт 7; высокочастотное коммутирующее устройство 8 с входящими в его состав волноводным выключателем 9, волноводным циркулятором- переключателем 10, волноводной нагрузкой 11 и ограничителем мощности 12;- waveguide path 7; a high-frequency switching device 8 with its included waveguide switch 9, waveguide circulator-switch 10, waveguide load 11 and power limiter 12;
- передающее устройство 13 с входящими в его состав тремя каскадами усиления 14, 15, 16 и источником питания 17;- a transmitting device 13 with its three amplification stages 14, 15, 16 and a power source 17;
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
- высокочастотное приемное устройство и формирователь СВЧ сигналов 18 с входящими в его состав высокочастотным приемным устройством 19, гетеродином 20, формирователем сигналов 21 и усилителем мощности 22;SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) - a high-frequency receiving device and a shaper of microwave signals 18 with its constituent high-frequency receiving device 19, a local oscillator 20, a signal shaper 21 and a power amplifier 22;
- низкочастотное приемное устройство 23;- low-frequency receiving device 23;
- устройство вторичной обработки информации 24;- a device for the secondary processing of information 24;
- устройство управления корабельной радиолокационной станцией, размножения и отображения информации 25.- device control ship radar station, reproduction and display of information 25.
В предлагаемой корабельной радиолокационной станции указанные недостатки прототипа устранены или значительно ослаблены применением приемо-передающей волноводно-щелевой антенной решетки 2 и твердотельного передающего устройства 13. Обзор пространства осуществляется круговым вращением антенны 2 в горизонтальной плоскости при одновременном частотном сканировании группой лучей в вертикальной плоскости. Благодаря чему обеспечена высокая пространственная избирательность, позволяющая проводить измерение угла места целей, существенно ослабить влияние на характеристики PJIC отражений от морской поверхности эхо-сигналов, преднамеренных и естественных помех. Такой метод сканирования диаграммы направленности антенны 2 (ДНА) позволил также осуществить электронную стабилизацию в пространстве при качках корабля, что существенно упростило и уменьшило масса-габаритные характеристики антенного устройства 1 и волноводного тракта 7.In the proposed ship’s radar station, the indicated disadvantages of the prototype were eliminated or significantly weakened by the use of a transceiver waveguide-slot antenna array 2 and a solid-state transmitting device 13. The space is surveyed by rotating the antenna 2 in a horizontal plane by simultaneously scanning a group of beams in a vertical plane. Due to this, high spatial selectivity is ensured, which makes it possible to measure the elevation angle of targets, significantly reduce the effect on the PJIC characteristics of reflections from the sea surface of echo signals, intentional and natural interference. This method of scanning the radiation pattern of antenna 2 (BOTTOM) also allowed for electronic stabilization in space during ship rocking, which greatly simplified and reduced the mass-dimensional characteristics of antenna device 1 and waveguide path 7.
Использование в предлагаемой PJIC передающего устройства 13 существенно увеличило надежность PJIC, максимально упростило схему управления передающего устройства 13, в сотни раз снизило напряжение источников питания, снизило требования к мерам безопасности при регулировке и работе с передающим устройством 13, уменьшило габаритыThe use of the transmitting device 13 in the proposed PJIC significantly increased the reliability of the PJIC, simplified the control circuit of the transmitting device 13 as much as possible, reduced the voltage of power supplies hundreds of times, reduced the requirements for safety measures when adjusting and working with the transmitting device 13, and reduced its dimensions
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
передающего устройства 13 и значительно уменьшило время включения РЛС.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) transmitting device 13 and significantly reduced the radar on time.
Известно, что антенны С-диапазона имеют большие габариты и массу, что существенно ограничивает их применение для корабельной радиолокации, где существуют ограничения по весу и габаритам антенных систем из-за необходимости работы при больших ветровых нагрузках.It is known that C-band antennas have large dimensions and mass, which significantly limits their use for shipborne radar, where there are restrictions on the weight and dimensions of antenna systems due to the need to work with large wind loads.
В предлагаемой РЛС использована сравнительно легкая волноводно- щелевая антенна с частотным сканированием 2, в которой приняты максимальные меры к уменьшению веса и габаритов, влияющих на ветровые нагрузки.The proposed radar used a relatively light waveguide slot antenna with frequency scanning 2, in which the maximum measures were taken to reduce the weight and dimensions that affect wind loads.
Плоская волноводно-щелевая антенна 2 состоит из волноводных линеек с излучающими щелями на узкой стенке волновода. Линейки соединены с входящим в состав антенны 2 волноводным делителем мощности, выполненным в виде синусоидального волновода с использованием волноводно-коаксиальных направленных ответвителей. В антенне 2 применены волноводы пониженного сечения с уменьшенной толщиной стенок. Волноводы являются частью несущей конструкции, что позволило существенно упростить ферму антенны 2. На поворотном устройстве антенна 2 закреплена с помощью шарнирных стержней (тяг) опирающихся на конструкцию корпуса, что также существенно упростило конструкцию и уменьшило общий вес антенного устройства 1.The flat waveguide slot antenna 2 consists of waveguide lines with radiating slots on a narrow waveguide wall. The rulers are connected to the waveguide power divider, which is part of the antenna 2, made in the form of a sinusoidal waveguide using waveguide-coaxial directional couplers. The antenna 2 uses waveguides of reduced cross section with reduced wall thickness. The waveguides are part of the supporting structure, which significantly simplified the antenna farm 2. The antenna 2 is mounted on the rotary device using hinge rods (rods) resting on the housing structure, which also significantly simplified the design and reduced the total weight of the antenna device 1.
Горизонтальное вращение антенного устройства 1 осуществляется с помощью частотно-регулируемого электропривода 6, состоящего из трехфазного асинхронного двигателя и частотного преобразователя.The horizontal rotation of the antenna device 1 is carried out using a variable frequency drive 6, consisting of a three-phase induction motor and a frequency converter.
Такой электропривод позволяет осуществлять плавные разгон и торможение антенны 2 при сохранении максимального момента на валу электродвигателя, что исключает рывки и удары, значительно снижает механические нагрузки на элементы конструкции антенного устройства 1. Кроме того, при плавном разгоне и торможении отсутствуют пусковые токиSuch an electric drive allows smooth acceleration and braking of the antenna 2 while maintaining maximum torque on the motor shaft, which eliminates jerking and shock, significantly reduces the mechanical loads on the structural elements of the antenna device 1. In addition, during smooth acceleration and braking there are no starting currents
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
электродвигателя, достигающие в нерегулируемом электродвигателе семикратных номинальных значений, что существенно уменьшает электрические нагрузки на вращающееся контактное устройство и сам электродвигатель .SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) electric motors, reaching seven times the nominal values in an unregulated electric motor, which significantly reduces the electrical load on the rotating contact device and the electric motor itself.
Использование в приводе горизонтального вращения 6 антенного устройства 1 погонного зубчатого колеса, расположенного на неподвижном корпусе, и редуктора горизонтального вращения вместе с электродвигателем горизонтального вращения, обкатывающегося вокруг неподвижного погонного зубчатого колеса, позволило упростить конструкцию привода 6, уменьшить его размеры и массу, а также повысить прочность и надежность привода вращения 6 антенного устройства 1.The use in the drive of horizontal rotation 6 of the antenna device 1 of the running gear located on the fixed housing, and the horizontal rotation reducer together with the horizontal rotation motor rolling around the stationary running gear, made it possible to simplify the design of the drive 6, reduce its size and weight, and also increase strength and reliability of the rotation drive 6 of the antenna device 1.
Применение в PJTC электронной стабилизации луча приемопередающей антенны существенно упростило конструкцию антенного устройства 1, так как отпала необходимость в использовании волноводных поворотных сочленений. Электронная стабилизация осуществляется на основе данных, полученных от системы инерциальной навигации и стабилизации (СИНС) и углового положения лучей антенны PJIC.The use of PJTC electronic stabilization of the beam of the transceiver antenna greatly simplified the design of the antenna device 1, since there was no need to use waveguide swivel joints. Electronic stabilization is carried out on the basis of data obtained from the inertial navigation and stabilization system (SINS) and the angular position of the beams of the PJIC antenna.
Высокочастотное коммутирующее устройство 8, с помощью которого осуществляется связь между приемо-передающей антенной 2, передающим устройством 13 и высокочастотным приемным устройством 19, выполнено с использованием четырехплечного волноводного циркулятора — переключателя 10, который при работе на антенну 2 подключает выход передающего устройства 13 к входу антенны 2 и коммутирует принятые антенной 2 сигналы в направлении высокочастотного приемного устройства 19. К четвертому плечу циркулятора 10 подключена волноводная нагрузка 11 , выполняющая роль эквивалента антенны 2 при настройке и регулировке PJIC без излучения в пространство.The high-frequency switching device 8, with which a connection is made between the transmit-receive antenna 2, the transmitting device 13 and the high-frequency receiving device 19, is made using a four-arm waveguide circulator - switch 10, which when working on the antenna 2 connects the output of the transmitting device 13 to the input of the antenna 2 and commutates the signals received by antenna 2 in the direction of the high-frequency receiving device 19. A waveguide load 11 is connected to the fourth arm of the circulator 10, performing The role of the antenna 2 equivalent when setting up and adjusting PJIC without radiation into space.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Ограничитель мощности 12 (двухкаскадное полупроводниковое защитное устройство) снижает уровень просачивающейся в приемный тракт мощности СВЧ в момент излучения мощного импульса до допустимого уровня для высокочастотного приемного устройства 19. Кроме того, ограничитель мощности защищает приемное устройство 19 и от мощных несинхронных излучений, наводимых в антенне 2 от соседних PJIC. В этом случае ограничитель мощности работает в режиме самоуправления.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The power limiter 12 (two-stage semiconductor protective device) reduces the level of microwave power leaking into the receiving path at the time of emitting a powerful pulse to an acceptable level for the high-frequency receiving device 19. In addition, the power limiter protects the receiving device 19 from powerful non-synchronous radiation induced in the antenna 2 from neighboring PJIC. In this case, the power limiter operates in self-governing mode.
Передающее трехкаскадное устройство 13 выполнено с использованием большого количества транзисторных усилительных модулей СВЧ. При этом устройства деления и суммирования мощности выполнены по параллельной схеме типа "елочка" с использованием в качестве мостового устройства 3-дeцибeльнoгo направленного ответвителя на связанных полосковых линиях. Питание всех усилительных модулей осуществляется от универсальных источников питания 17 таким образом, чтобы при выходе из строя любого из источников питания, уменьшение мощности сигнала на выходе передающего устройства 13 было минимальным. Для стабилизации выходной мощности передающего устройства 13 в целом при выходе из строя одного из двух соседних усилителей в четные выходы делителей мощности включены 120- градусные фазовращатели. Применение передающего устройства 13 на транзисторных усилителях позволило уменьшить время включения PJIC до времени загрузки операционной системы ЭВМ.The transmitting three-stage device 13 is made using a large number of transistor amplification microwave modules. At the same time, the devices for dividing and summing the power are made according to a parallel herringbone scheme using a 3-decibel directional coupler on connected strip lines as a bridge device. The power of all amplifier modules is provided from universal power sources 17 so that when any of the power sources fails, the signal power at the output of the transmitting device 13 is minimized. To stabilize the output power of the transmitting device 13 as a whole, when one of the two adjacent amplifiers fails, 120-degree phase shifters are included in the even outputs of the power dividers. The use of the transmitting device 13 on transistor amplifiers has reduced the time to turn on the PJIC to the boot time of the computer operating system.
Высокочастотное приемное устройство 19 выполнено в виде микроблока и состоит из малошумящего транзисторного усилителя, двойного балансного смесителя с подавлением сигнала на частоте зеркального канала и усилителя-сумматора на промежуточной частоте.The high-frequency receiving device 19 is made in the form of a microblock and consists of a low-noise transistor amplifier, a double balanced mixer with signal suppression at the frequency of the mirror channel, and an adder-amplifier at an intermediate frequency.
Устройство формирования СВЧ сигнала 21 выполнено в виде микроблока и предназначено для переноса спектра линейно-частотноThe device for generating a microwave signal 21 is made in the form of a microblock and is designed to transfer the spectrum linearly-frequency
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
модулированного (ЛЧМ) сигнала, сформированного в низкочастотном приемном устройстве 23, в сигнал СВЧ с уровнем, достаточным для работы передающего устройства 13.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) modulated (LFM) signal generated in the low-frequency receiving device 23 into a microwave signal with a level sufficient for the operation of the transmitting device 13.
Гетеродинное устройство 20 состоит из' двух микроблоков и построено по схеме усилительно-умножительной линейки с переключаемыми умножителями и непрерывно работающими задающими кварцевыми генераторами.Heterodyne device 20 consists of a 'and two microblocks constructed by amplifying and the multiplier circuit with switched line multipliers and operating continuously specify the quartz oscillator.
Низкочастотное приемное устройство 23 супергетеродинного типа осуществляет прием и обработку сигналов и включает в себя устройства: двухкратной адаптивной цифровой селекции движущихся целей (СДЦ) с вобуляцией частоты повторения зондирующих сигналов; стробирования однозначных сигналов и бланкирования неоднозначных по дальности сигналов;The low-frequency receiving device 23 of the superheterodyne type receives and processes signals and includes the following devices: two-time adaptive digital selection of moving targets (SDC) with wobble of the repetition frequency of the probing signals; gating of unambiguous signals and blanking of signals ambiguous in range;
- накопления сигналов;- accumulation of signals;
- размножения информации.- reproduction of information.
Устройство управления PJIC 25 обеспечивает электронную стабилизацию зоны обзора при качках корабля, вычисление координат лучей в стабилизированной (земной) системе координат и выдачу их на приборы обработки и отображения радиолокационной информации. На пульте управления производится выбор нужного режима работы, включение и отключение PJlC.The PJIC 25 control unit provides electronic stabilization of the field of view when the ship is rocking, calculating the coordinates of the rays in a stabilized (terrestrial) coordinate system and issuing them to devices for processing and displaying radar information. On the control panel, you select the desired operating mode, enable or disable PJlC.
Устройство вторичной обработки 24 представляет собой аппаратно- программный комплекс, обеспечивающий: обнаружение сигналов на фоне шумов приемника и помех; измерение координат и параметров движения объектов; отображение первичной и вторичной радиолокационной информации; классификацию объектов («cвoй»/«чyжoй»,The secondary processing device 24 is a hardware-software complex that provides: detection of signals against the background of receiver noise and interference; measurement of coordinates and motion parameters of objects; display of primary and secondary radar information; classification of objects (“own” / “other”,
«вoздyшный»/«нaдвoдный»);“Air” / “forward”);
77
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
управление программой сканирования и видом зондирующего сигнала при сопровождении объектов; формирование и выдачу внешним системам данных о координатах и параметрах движения объектов по цифровым каналам обмена.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) control of the scanning program and the type of sounding signal when tracking objects; formation and delivery to external systems of data on the coordinates and parameters of the movement of objects through digital exchange channels.
Устройство 24 выполнено на базе специализированной ЭВМ, включающей в свой состав модули сопряжения с PJlC и набор модулей сопряжения по цифровым каналам обмена.The device 24 is made on the basis of a specialized computer, including PJlC interface modules and a set of interface modules via digital communication channels.
На экране монитора устройства 24 реализован многооконный режим отображения радиолокационной информации, таблично-знаковой информации, набора меню и экранных кнопок, обеспечивающий работу оператора. Электрические связи между функциональными устройствами PJlC на Фиг.1 указаны стрелками.On the monitor screen of device 24, a multi-window mode for displaying radar information, tabular information, a set of menus and on-screen buttons is provided, which ensures the operator’s work. The electrical connections between the PJlC functional devices in FIG. 1 are indicated by arrows.
Формирование сложного JТЧМ сигнала на промежуточной частоте происходит в низкочастотном приемном устройстве 23, с выхода которого этот сигнал поступает на высокочастотный формирователь сигналов 21 , где происходит перенос спектра JТЧМ сигнала на промежуточной частоте в диапазон СВЧ. После необходимого усиления в усилителе мощности 22 сигнал поступает на вход передающего устройства 13. С выхода передающего устройства 13 усиленный сигнал через коммутирующее устройство 8, волноводный тракт 7, вращающееся сочленение 4 поступает в антенну 2 и излучается.The formation of a complex JFDM signal at an intermediate frequency occurs in a low-frequency receiving device 23, from the output of which this signal is fed to a high-frequency signal conditioner 21, where the spectrum of a JFCM signal at an intermediate frequency is transferred to the microwave range. After the necessary amplification in the power amplifier 22, the signal is fed to the input of the transmitting device 13. From the output of the transmitting device 13, the amplified signal is transmitted through the switching device 8, the waveguide path 7, and the rotating joint 4 to the antenna 2 and is radiated.
Принятый антенной 2 эхо-сигнал через волноводное вращающееся сочленение 4, волноводный тракт 7, волноводный выключатель 9, волноводный циркулятор 10 и ограничитель мощности 12 поступает на вход высокочастотного приемного устройства 19, где он усиливается, преобразуется в сигнал на промежуточной частоте и далее поступает на вход низкочастотного приемного устройства 23, где происходит его первичная обработка. С низкочастотного приемного устройства 23 сигнал поступает на устройство вторичной обработки информации 24, где онThe echo signal received by antenna 2 through the waveguide rotating joint 4, the waveguide path 7, the waveguide switch 9, the waveguide circulator 10 and the power limiter 12 is fed to the input of the high-frequency receiving device 19, where it is amplified, converted into a signal at an intermediate frequency and then fed to the input low-frequency receiving device 23, where it is the primary processing. From the low-frequency receiving device 23, the signal is supplied to the secondary information processing device 24, where it
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
размножается и поступает к потребителям этой информации. Управление режимами работы осуществляется в устройстве управления РЛС, размножения и отображения информации 25.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) multiplies and enters the consumers of this information. Management of operating modes is carried out in the radar control device, reproduction and display of information 25.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
Claims
1. Корабельная радиолокационная станция, содержащая приемопередающую антенну и антенну системы государственного опознавания, многоканальное вращающееся сочленение, высокочастотный волноводный тракт, передающее устройство, высокочастотное коммутирующее устройство, высокочастотное приемное устройство и формирователь сигналов, низкочастотное приемное устройство, устройство вторичной обработки и устройство управления корабельной радиолокационной станцией, отличающаяся тем, что корабельная радиолокационная станция выполнена трехкоординатной, в ней осуществлена пространственная избирательность, антенна выполнена волноводно-щелевой с частотным сканированием на волноводах с уменьшенными размерами по широкой и узкой стенкам и уменьшенной толщиной стенок, делитель мощности закреплен непосредственно на излучающих линейках, антенна закреплена посредством неизменяемой фермы из стержней с шарнирами на концах, которая опирается на вращающийся корпус антенного поста, редуктор горизонтального вращения вместе с электродвигателем расположены на вращающемся корпусе антенного поста и обкатываются вокруг погонного зубчатого колеса, расположенного на неподвижном корпусе, привод вращения снабжен асинхронным электродвигателем с частотным регулированием скорости разгона и торможения, передающее устройство выполнено в виде трехкаскадного твердотельного усилителя мощности с большим числом параллельно работающих усилителей, причем устройство деления и сложения мощности выполнено с использованием 3-дБ направленных ответвителей, а стабилизация выходной мощности обеспечивается за счет 120-градусного сдвига фаз сигналов на входах четных усилителей.1. A shipborne radar station containing a transceiver antenna and an antenna of the state recognition system, a multi-channel rotating joint, a high-frequency waveguide path, a transmitting device, a high-frequency switching device, a high-frequency receiving device and a signal conditioner, a low-frequency receiving device, a secondary processing device, and a shipborne radar control device characterized in that the ship’s radar station is made three coordinate system, spatial selectivity is implemented in it, the antenna is made of a waveguide slot with frequency scanning on waveguides with reduced dimensions along wide and narrow walls and reduced wall thickness, the power divider is fixed directly to the emitting rulers, the antenna is fixed by means of an unchanged truss of rods with hinges at the ends , which rests on the rotating housing of the antenna post, the horizontal rotation reducer together with the electric motor are located on the rotating housing position and run around a running gear located on a fixed housing, the rotation drive is equipped with an asynchronous electric motor with frequency control of the acceleration and braking speeds, the transmitting device is made in the form of a three-stage solid-state power amplifier with a large number of parallel amplifiers, and the power division and addition device is made using 3-dB directional couplers, and output power is stabilized by 120-degree shift ha of phase signals at the inputs of even amplifiers.
1010
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что многоканальное вращающееся сочленение содержит помимо волноводного канала обнаружения три коаксиальных канала системы опознавания.2. The device according to claim 1, characterized in that the multichannel rotating joint contains, in addition to the waveguide detection channel, three coaxial channels of the recognition system.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в состав волноводного тракта включен волноводный выключатель, который выполнен в виде системы поворачивающихся на 90-гpaдycoв заглушек.3. The device according to p. 1, characterized in that the waveguide circuit breaker is included in the waveguide path, which is made in the form of a system of plugs that rotate 90 degrees.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что высокочастотное коммутирующее устройство совмещено с переключателем режимов работы Антенна-Эквивалент и выполнено в виде четырехплечного волноводного циркулятора - переключателя, в четвертом плече которого включена волноводная нагрузка.4. The device according to claim 1, characterized in that the high-frequency switching device is combined with the Antenna-Equivalent operating mode switch and is made in the form of a four-arm waveguide circulator - a switch, in the fourth arm of which a waveguide load is turned on.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гетеродинное устройство построено по схеме усилительно-умножительной линейки с переключаемыми умножителями и непрерывно работающими задающими кварцевыми генераторами и обеспечивает высокую когерентность излучаемых и принимаемых сигналов, точность определения координат цели, уменьшение времени переключения рабочих частот, улучшение чистоты спектра сигнала, высокую эффективность селекции движущейся цели.5. The device according to p. 1, characterized in that the heterodyne device is constructed according to the amplification-multiplier line with switched multipliers and continuously operating master quartz oscillators and provides high coherence of the emitted and received signals, the accuracy of determining the coordinates of the target, reducing the switching time of the operating frequencies, improving the purity of the spectrum of the signal, high efficiency selection of a moving target.
6. Устройство по п. 1 , отличающееся тем, что ограничитель мощности выполнен как двухкаскадное защитное устройство на полупроводниковых диодах, управляемое во время зондирующего импульса импульсами тока от устройства управления корабельной радиолокационной станцией, во время паузы ограничитель переходит в режим самоуправления и управляется мощными импульсами сторонних PJIC.6. The device according to claim 1, characterized in that the power limiter is designed as a two-stage protective device on semiconductor diodes, controlled during the probing pulse by current pulses from the control device of the ship's radar station, during a pause, the limiter goes into self-control mode and is controlled by powerful third-party pulses PJIC.
ИAND
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2006800220537A CN101203772B (en) | 2005-08-11 | 2006-07-14 | Shipborne radar |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005125552/09A RU2293405C1 (en) | 2005-08-11 | 2005-08-11 | Shipboard radar station |
| RU2005125552 | 2005-08-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2007021217A1 true WO2007021217A1 (en) | 2007-02-22 |
Family
ID=37757810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2006/000378 WO2007021217A1 (en) | 2005-08-11 | 2006-07-14 | Shipborne radar |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101203772B (en) |
| RU (1) | RU2293405C1 (en) |
| WO (1) | WO2007021217A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2611890C1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-03-01 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Аметист" | Antenna post of independent radar control system |
| CN107192987A (en) * | 2017-07-27 | 2017-09-22 | 南京俊禄科技有限公司 | A kind of marine radar transceiver device |
| RU2759515C1 (en) * | 2020-08-18 | 2021-11-15 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Салют" | System for controlling a three-dimensional radio location station of a ship, an antenna apparatus and a drive part therefor |
| RU2788578C1 (en) * | 2022-05-25 | 2023-01-23 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Салют" (АО "НПП "Салют") | Control system of the ship's three-coordinate radar station, antenna device and the drive part for it |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL3092508T3 (en) * | 2014-01-09 | 2018-08-31 | Fincantieri S.P.A. | Bistatic radar |
| CN104166138A (en) * | 2014-08-13 | 2014-11-26 | 芜湖航飞科技股份有限公司 | Ship-borne radar |
| RU2582087C1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-04-20 | Акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") | Method for radar scanning of space |
| CN105652269A (en) * | 2016-01-05 | 2016-06-08 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | Radar system integrated with friend/foe attribute identification device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2102533A (en) * | 1981-07-16 | 1983-02-02 | Marconi Co Ltd | Buffer assemblies |
| SU1551188A1 (en) * | 1988-04-19 | 1992-03-30 | Предприятие П/Я А-3202 | Aerial swivel support arrangement |
| RU2206155C1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. акад. А.А. Расплетина" | Transceiver module |
| RU2254593C1 (en) * | 2003-10-14 | 2005-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный московский завод "Салют" | Shipboard three-dimensional radar station and antenna arrangement for it |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1034126C (en) * | 1990-03-15 | 1997-02-26 | 中国科学院化学研究所 | Gutta-percha sealing material for wave-guide antenna of airborne radar |
-
2005
- 2005-08-11 RU RU2005125552/09A patent/RU2293405C1/en active
-
2006
- 2006-07-14 WO PCT/RU2006/000378 patent/WO2007021217A1/en active Application Filing
- 2006-07-14 CN CN2006800220537A patent/CN101203772B/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2102533A (en) * | 1981-07-16 | 1983-02-02 | Marconi Co Ltd | Buffer assemblies |
| SU1551188A1 (en) * | 1988-04-19 | 1992-03-30 | Предприятие П/Я А-3202 | Aerial swivel support arrangement |
| RU2206155C1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. акад. А.А. Расплетина" | Transceiver module |
| RU2254593C1 (en) * | 2003-10-14 | 2005-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный московский завод "Салют" | Shipboard three-dimensional radar station and antenna arrangement for it |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Elektrotekhnichesky spravochnik", V CHETYREKH TOMAKH, MOSCOW, IZDATELSTVO MEI, 2002, pages 33 - 34 * |
| BAIKARACHESVSKY A.M. ET AL.: "Sudovye radionlokatsionnye sistemy", MOSCOW, TRANSPORT, 1982, pages 301 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2611890C1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-03-01 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Аметист" | Antenna post of independent radar control system |
| CN107192987A (en) * | 2017-07-27 | 2017-09-22 | 南京俊禄科技有限公司 | A kind of marine radar transceiver device |
| RU2759515C1 (en) * | 2020-08-18 | 2021-11-15 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Салют" | System for controlling a three-dimensional radio location station of a ship, an antenna apparatus and a drive part therefor |
| RU2788578C1 (en) * | 2022-05-25 | 2023-01-23 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Салют" (АО "НПП "Салют") | Control system of the ship's three-coordinate radar station, antenna device and the drive part for it |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101203772B (en) | 2011-09-07 |
| RU2293405C1 (en) | 2007-02-10 |
| CN101203772A (en) | 2008-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107015218B (en) | Three-coordinate low-altitude small target radar | |
| CN102680963B (en) | Radar apparatus supporting short and long range radar operation | |
| JPH1114749A (en) | Radar device | |
| WO2007021217A1 (en) | Shipborne radar | |
| US7719458B1 (en) | Dual mode weather and air surveillance radar system | |
| JPH0755929A (en) | Ground surveillance radar equipment especially for airport | |
| CN108398677A (en) | The three one-dimensional phases of coordinate continuous wave sweep unmanned plane low target detecting system | |
| CN107144835B (en) | Low-altitude target monitoring method | |
| CN102955155A (en) | Distributed active phased array radar and beam forming method thereof | |
| Kueppers et al. | A compact 120 GHz SiGe: C based 2× 8 FMCW MIMO radar sensor for robot navigation in low visibility environments | |
| CN108152807A (en) | A kind of spaceborne highly reliable self-test monopulse radar system and its application process | |
| KR20140144588A (en) | Apparatus and method of arranging direction of antenna in directional wireless communication system | |
| CN112630779B (en) | Software MIMO three-dimensional imaging radar system | |
| CN110673133B (en) | High-precision finger radar system based on search and tracking coaxiality | |
| RU2429990C1 (en) | Multifunction high-resolution radar with active phase-aerial for manned aircraft and drones | |
| Nashashibi et al. | Fully polarimetric E-band instrumentation radar in support of autonomous vehicle research | |
| CN113419239A (en) | Reconfigurable foundation MIMO slope monitoring radar system and monitoring method | |
| RU51754U1 (en) | SHIP RADAR STATION | |
| CN113406569A (en) | Three-coordinate radar system applied to low-slow small target detection | |
| WO2021087706A1 (en) | Radar system, movable platform and radar system control method | |
| RU2316021C2 (en) | Multichannel radar system of flight vehicle | |
| JP3113148B2 (en) | Radar equipment | |
| KR20120106567A (en) | Radar apparatus supporting short and long range radar operation | |
| RU2541886C2 (en) | System for electronic jamming of radio communication system | |
| JPH1153030A (en) | Milimeter wave guiding device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 200680022053.7 Country of ref document: CN |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 6971/DELNP/2007 Country of ref document: IN |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 06784071 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |