Устройство индикации морского волнения

 

УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ МОРСКОГО ВОЛНЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные антенну, приемопередатчик и аналого-дифровой преобразователь , последовательно соединенные блок об1 аботки по дальности и азимуту, блок памяти и блок отображения , а также последовательно соединенные блок навигации и блок вычисления опорной функции, отличающееся тем, что, с целью повьшения стабильности изображения морской поверхности в условиях морского волнения, введены последовательно соединенные скаттеромётр, вычислитель , интегратор и блок вычитания, а также блок задержки, причем второй и третий выходы блока навигации соединены с соответствующими входами вычислителя, первый и второй входы блока задержки соединены соответст-венно с выходами аналого-цифрового преобразователя и вторым выходом вычислителя, выход блока задержки соединен с входом блока обработки по дальности и азимуту, второй вход 1 и выход блока вычитания соединены соответственно с выходом блока вычисления опорной функции и вторым входом блока обработки по азимуту § и дальности.

союз советских социАлистичесних

РЕСПУБЛИК ае Oи 51) G 01 5 3/02 госудж ственный комитет сссР по делми изои етений и отнРытий

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3564710/18-09 (22) 14.03.83 (46) 07. 11.84. Бюл. ¹ 41 (72) Б.С. Кондратов, В.А. Крылов, В.А.Худолеев и Ю.П.Царев (53) 621,396.96(088.8) (56) 1. "Science", 1979, 29 Lune, .v. 204, № 4400, рр. 1405-1424.

2. "Зарубежная радиоэлектроника", 1978, № i с. 27, рис. 1 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ МОРСКОГО ВОЛНЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные антенну, приемопередатчик и аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные блок обработки по дальности и азимуту, блок памяти и блок отображения, а также последовательно соединенные блок навигации и блок вычисления опорной функции, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности изображения морской поверхности в условиях морского волнения, введены последователь« но соединенные скаттерометр вычислитель, интегратор и блок вычитания, а также блок задержки, причем второй и третий выходы блока навигации соединены с соответствующими входами вычислителя, первый н второй входы блока задержки соединены соответст. венно с выходами аналого-цифрового преобразователя и вторым выходом вычислителя, выход блока Задержки соединен с входом блока обработки по дальности и азимуту, второй вход и выход блока вычитания соединены соответственно с выходом блока вычисления опорной функции и вторым входом блока обработки по азимуту и дальности.

1122935

Изобретение, относится к радиолокации и может быть использовано для индикации морского волнения.

Известно всепогодное устройство для исследования поверхности океана, 5 содержащее радиолокационную станцию (РЛС) с синтезированной апертурой, используюшую аналоговую обработку . выходного сигнала на земле, и скаттерометр, предназначенный для определения скорости ветра и его направления над поверхностью океана (1) .

Однако устройство имеет низкую точность привязки иэображения морской поверхности к выбранной системе координат в условиях морского волнения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство индикации морского волнения, 20 содержащее последовательно соединенные антенну, приемопередатчик и аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные блок обработки по дальности и азимуту, 25 блок памяти и блок отображения а также последовательно соединенные блок навигации и блок вычислеиия опорной функции f2) .

Однако известное устройство имеет Зр низкую стабильность изображения морской поверхности в условиях морского волнения.

Цель изобретения — повышение стабильности изображения морской поверхности в условиях морского волнения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство индикации морского волнения, содержащее последова- 40 тельно соединенные антенну, приемопередатчик и аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные блок обработки по дальности и азимуту. блок памяти и блок отображения, а также последовательно соединенные блок навигации и блок вычисления опорной функции, введены последовательно соединенные скаттеро. метр;, вычислитель, интегратор и блок вычитания, а также блок задержки, причем второй и третий выходы блока навигации соединены с соответствующими входами вычислителя, первый и второй входы блока задержки 55 соединены соответственно с вц хадами аналого-цифрового преобразователя и вторым выходом вычислителя, выход блока задержки соединен с входом блока обработки по дальности и изимуту, второй вход и выход блока вычитания соединены соответственно с выходом блока вычисления опорной функции и вторым входом блока обработки по азимуту и дальности.

На фиг. 1 дана структурная элект. рическая схема предлагаемого устройства," на фиг. 2 — вычислитель, вариант выполнения.

Устройство содержит антенну 1, приемопередатчик 2, аналога-цифровой преобразователь 3, блок 4 обработки по дальности и азимуту, блок

5 памяти, блок 7 отображения и навигации, блок 8 вычисления опорной функции, скаттераметр 9, вычислитель

10, интегратор 11, блок 12 вычитания и блок 13 задержки.

Вычислитель (фиг. 2) содержит блок 14 вычисления проекций, блок

15 вычисления допплеровской частоты и блок 16 вычисления временного сдвига.

Устройства работает следующим образом.

Последовательность когерентных импульсных сигналов, сформированная в приемопередатчике 2, излучается антенной 1, отражается от морской поверхности и принимается той же антенной 1, в приемопередатчике 2 трансформируется в видеосигнал, который в аналого-цифровом преобразователе 3 преобразуется в цифровую форму и поступает на блок 4 обработки по дальности и азимуту через блок 13 задержки. .I

Изменчивость па времени морской поверхности приводят к потере качества изображения, а также к смеще- нию изображения относительно выбранной системы координат. Элемент разрешения морской поверхности испытывает колебания и перемещения в соответствии. с длиной морской волны и скоростью ее перемещения. Все это приводит к тому, что изображение морской поверхности кажется движущимся с фазовой скоростью морской волны, а результатом этого является смещение иэображения морской поверхности относительно истинного значения. Такое искажение и смещение изображения может быть скомпенсиравано путем ввода поправки в блок 4 обработки по дальности и азимуту на

1122985

Вм„° Мм вю9;

9 =%t ccooss9;

8 =et.-y где N

Блок частоты формуле

Ч» »»» -ЮМ

4м у мц иг. величину, пропорциональную скорости движения морской волны в устройстве получается с помощью скаттерометра 9, дистанционно измеряющего скорости и напрядение движения морских волн.»

С выхода блока 8 вычисления опорной функции информация о параметрах морской волны, ее скорости и направлении движения в цифровой форме поступает на вычислитель 10. 10

Алгоритм вычислений, реализованный в блоке 10, представлен на фиг. 2.

Блок 14 вычисления проекций реализует вычисления по формулам — модуль вектора скорости морского волнения, — направление движения волн, . измеренное скаттерометром, — направление движения лета- 2 тельного аппарата, измеренное блоком навигации.

15 вычисления допплеровской реализует вычисления по

Блок 16 вычисления временного сдвига реализует вычисления по формуле

М ,1 h, W k

2ссовр Ю„

: где»1 — высота летательного аппарата; .40

С вЂ” скорость распространения электромагнйтных волн, 4 — угол наклона лучей антенны относительно надира, W„ - модуль вектора скорости летательного аппарата, Интегратор 11 производит вычисление закона изменения фазы сигналов, отраженных от элементов морской поверхности, путем интегрирования полученных значений допплеровских частот за время синтезирования по фор- . муле у,„(ц = (»» „ ц », Tñ где Те - время синтезирования.

С блока 8 вычисления опорной функции, связанного с блоком 7 навигации, на второй вход блока 12 поступает значение фазы сигнала опорной функции (, (1), вычисленное по формуле (t) J 2 с

I В блоке 12 происходит вычисление фа" зы сигнала для каждого элемента дальности, учитывающей как движение летательного аппарата, так и движение морской поверхности по формуле

Вычисленное значение фазы (g поступает в блок 4, где происходит синфазиое сложение отраженных сигналов в каждом стробе дальности с учетом указанной поправки. Вычисленный и. обработанный сигнал по дальности и азимуту с блока 4 поступает на блок

7 отображения через блок 5 памяти.

Предлагаемое устройство обладает более высокой точностью привязки по лученного изображения морской поверхности к выбранной системе координат.

ВНИИПИ Заказ 8133/37

Тираж «10 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4