Способ и устройство для фильтрации ответов радиолокационных приемоответчиков

 

Способ очистки от несинхронных ответов радиолокационного приемоответчика, поступающих на вторичный радиолокатор в ответ на рекуррентно передаваемые радиолокатором запросы, в котором запрос и ответы, полученные в интервале "прием", образуют рекуррентный элемент, и устранение несинхронных ответов заключается в том, что осуществляется проверка, коррелирует ли ответ, полученный в момент Т рекуррентного элемента, с по меньшей мере (r - 1) другими ответами, поступившими в тот же момент Т их собственных рекуррентных элементов, причем эти ответы являются частью последовательности из по меньшей мере рекуррентных элементов, включая текущий рекуррентный элемент. Способ отличается тем, что корреляция осуществляется с несколькими выбранными последовательностями и корреляция определяется как положительная, если она положительна для одной из последовательностей, что и является достигаемым техническим результатом. 11 ил.

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для фильтрации ответов радиолокационных приемоответчиков и может быть использовано при фильтрации ответов, получаемых устройством первичной обработки радиолокационной информации или экстрактом, следующим за вторичным радиолокационным приемником.

Известно, что радиолокаторы могут быть оборудованы устройством, называемым вторичным радиолокатором, позволяющим получать от радиолокационных ответчиков, установленных на движущихся объектах, взаимодействующим с РЛС транспортных средствах (ракетах носителя), несущих эти ответчики, кодированную информацию, идентифицирующую такой носитель, а также другую информацию (высота, радиосигналы о повреждениях, сигналы бедствия).

Ответчики на транспортных средствах передают ответные сигналы на каждый обращенный к ним запрос, а также, когда они работают в режиме, называемом режим, они подают сигналы спонтанно. Поэтому каждая РЛС, оборудованная вторичным радиолокатором, должна быть снабжена средствами, позволяющими ей устранить из всех полученных ею ответов те, которые не являются ответами на ее собственные запросы. Устройство, выполняющее эти функции, - это устройство устранения ответов на посторонние запросы, то есть ответов на запросы от других РЛС, которые тем не менее поступают на все радиолокационные запросчики.

Такое устройство устранитель ответов на посторонние запросы обычно содержит синхронный фильтр, выверяющий, являются ли ответы, полученные во время интервала "прием", следующего за каждым запросом, синхронными с запросами РЛС. Запрос и следующий за ним интервал "прием" составляют то, что в дальнейшем будет называться "рекуррентный элемент" РЛС, осуществляющей запрашивание на определенной частоте повторения, получают ответы с временным смещением и эти смещения должны быть одинаковыми при каждом сканировании антенны. Проверка синхронности ответов может осуществляться следующим образом: каждый ответ при поступлении запоминается и хранится, например, в течение периода запроса, продлеваемого с учетом допусков, связанных с собственным запаздыванием ответчиков, и взаимного перемещения запросчика и ответчика, затем этот хранящийся ответ сравнивается с ответом на следующий запрос. Такое сравнение синхронности двух ответов, хранящегося и следующего за ним, является самым простым способом, и устройство-устранитель ответов на посторонние запросы, использующее этот метод, называется устранитель посторонних ответов 2 из 2-х. Когда плотность лишних ответов увеличивается, может так случиться, что ответ на посторонний запрос окажется в том же периоде, что и ожидаемый нужный ответ, и составит таким образом, с первым ответом ответ "фантом", не соответствующий реальному ответу.

Так как вероятность такого случая достаточно велика, были выработаны более строгие критерии акцептации, соответствующие трем правильным ответам из трех или четырем ответам из четырех. Критерий три ответа из трех требует, чтобы синхронным считался такой ответ, за которым следуют один за другим два ответа, совпадающие по времени с указанным первым полученным ответом, а при критерии четыре ответа из четырех таких совпадающих по времени с первым ответом ответов должно быть три.

Если радиолокационный запросчик получает ответ на каждый запрос, применение таких критериев лишь уменьшит вероятность запоминания постороннего ответа и, следовательно, формирования ответа фантома.

По разным причинам - снижение активности ответчика с целью избежать его перегрузки, маскирование антенны - некоторые ответы не поступают на запросчик и устранитель ответов на посторонние вопросы способствуют, таким образом, ухудшению качества информации, что иллюстрируется фигурой 1A.

Эта фигура представляет собой строки вертикальных линий.

Первая строка "a" состоит из двадцати вертикальных линий, пронумерованных от 1 до 20 и представляющих 20 следующих друг за другом запросов от запросчика, переданных в некотором определенном направлении.

Две следующие строки "b" и "c" представляют число ответов, полученных на выходе устройcтва-устранителя ответов на посторонние запросы, при этом предполагается, что получено 100% ответов, то есть, что на каждый запрос получен ответ.

Строка "b" получена при использования критерия 2 из 3-х. Поэтому на выходе устранителя ответов на посторонние запросы получаем 19 принятых ответов, так как устранитель лишних ответов не выдает ответ, пока не придет по крайней мере два ответа от ответчика. Устранитель лишних ответов такого типа принципиально теряет первый ответ.

Строка "c" получена с применением критерия 3 из 3-х и здесь мы имеем только 18 акцептованных ответов, потому что, чтобы устранитель лишних ответов выдал ответ, следует дождаться третьего ответа от ответчика. Следовательно, в этом случае, систематически теряются два ответа.

В строке "d" точками представлены пропущенные ответы, при этом предполагается, что лишь 80% запросов вызывают получение ответа, поэтому в строке представлено четыре пропуска, распределенных случайным образом путем удаления линий, соответствующих запросам 3, 8, 11, 15.

Строки "f" и "c" представляют ответы с выхода устранителя лишних ответов, работающего с применением критерия 2/2 или 3/3. Устранитель лишних ответов, применяющий критерий 2/2, выдает только 11 "хороших" ответов, а применяющий критерий 3/3, только 6 ответов. Все, относящееся к примерам, верно для любого критерия корреляции, принятого в них, критерия типа r правильных ответов из S рекуррентных элементов. Числа коррелирующих ответов, то есть ответов, синхронных с запросами, в одном и том же диапазоне дальности и рекуррентных элементов, принятых в расчет при установления корреляции, часто программируются постоянно адаптирующимися к плотности трафика (обмена) и, следовательно, ответов.

Однако, и при таком принятом принципе корреляции могут устраняться и синхронные ответы, то есть ответы, с успехом могущие принять участие в удавшейся корреляции.

Это удаление правильных ответов происходит оттого, что каждый поступивший ответ хранится в течение S рекуррентных элементов и принимают в расчет следующие S-1 рекуррентных элемента при получении по меньшей мере r-1 синхронных ответов. Таким образом, систематически не принимаются в расчет S-1 рекуррентных элемента, предшествующих текущему рекуррентному элементу.

Целью изобретения является увеличение вероятности обнаружения ответов. Согласно изобретению, поиск ведется среди всех последовательностей из S следующих друг за другом рекуррентных элементов, включая текущий рекуррентный элемент, при обнаружении (r -1) других синхронных ответов. Таким образом, принимают в расчет не только S-1 предыдущих рекуррентных элементов, но и S-1 рекуррентных элементов, следующих за текущим рекуррентным элементом, r≅S.

Следует подчеркнуть, что речь идет не только о том, чтобы установить корреляцию с ответами S-1 предыдущих рекуррентных элементов и с ответами S-1 последующих рекуррентных элементов, то есть всего две корреляции вместо одной по известному методу. Речь идет о том, чтобы проверить, существует ли по меньшей мере одна корреляции с ответами S рекуррентных элементов, предшествующих текущему рекуррентному элементу или следующих за ним и содержащих этот текущий рекуррентный элемент в своем составе. Это иллюстрируется фигурой 1B для критерия r/4. Строка "a" этой фигуры представляет собой последовательность из 7 запросов, содержащую запрос, называемый текущим и обозначенный номером 0, три предшествующих ему запроса, пронумерованные -1, -2, -3, и три следующих за ним запроса, пронумерованные 1, 2, 3. Ответы, представленные строкой b, имеют соответствующие номера. Ответы показаны линией, если ответ был обнаружен, и точкой, если ответа не было. Согласно изобретению, осуществляется четыре корреляции с четырьмя рекуррентными элементами, следующими друг за другом и имеющими в своем составе текущий рекуррентный элемент. Эти последовательности рекуррентных элементов показаны стрелками, пронумерованными от 1 до 4 на фиг. 1B.

Первая последовательность состоит из рекуррентных элементов от -3 до 0, вторая - из рекуррентных элементов от -2 до 1, третья - из рекуррентных элементов -1 до 2 и, наконец, последняя - из рекуррентных элементов от 0 до 3.

В примере, представленном на фиг. 1B, при критерии 2/4 (r= 2) текущий ответ коррелирует с каждой из 4-х последовательностей. Напротив, при критерии 3/4 только третья последовательность дает положительный результат корреляции. Простая корреляция, осуществленная только с предшествующими рекуррентными элементами или только с последующими рекуррентными элементами, то есть в данном примере с последовательности 1 и 4, приводит к устранению текущего ответа. Таким образом, обработка согласно изобретению в значительной мере способствует увеличению вероятности обнаружения. Возвратимся к примеру, иллюстрируемому фигурой 1A, где представлены ответы коррелирующие и, следовательно, передаваемые на дальнейшую обработку, при критерии корреляции 2/2 - в строке h и при критерии корреляции 3/3 - в строке: для ответов таких, как представлено в строке d. Чтобы установить наличие корреляции и сформировать строку h, для каждого ответа строки d принимался в расчет не только рекуррентный элемент, следующий за ним, но и предшествующий ему. Также для строки i, для каждого ответного импульса строки d рассматривались не только два следующих за ним рекуррентных элемента, но и два предшествующих ему рекуррентных элемента. Следовательно, в этих двух строках (h, i) представлены результаты только с двумя корреляциями. Строки h и d одинаковы. Это означает, что с применением этого нового критерия в этом случае не было никакого ухудшения качества информации. Но это не всегда так, как, например, в строке i имеется 11, передаваемых как синхронные, ответов вместо 6 в строке g при том же критерии корреляции 3/3. Это улучшение результата стало возможным, потому что синхронными были сочтены ответы, не только дающие удавшуюся корреляцию с двумя последующими рекуррентными элементами, но также и дающие удавшуюся корреляцию с двумя предшествующими рекуррентными элементами.

Благодаря изобретению, появляется также возможность увеличивать число передаваемых экстрактором ответов и, следовательно, устранять лишние ответы, без ухудшения вероятности обнаружения синхронных ответов.

Действительно, мы видели, что принцип корреляции, основанный на анализе последующих (или предшествующих) ответов по отношению к коррелируемому ответу, несостоятелен для этих последних (или первых) ответов ответчика, так как и они могут, хоть и являются синхронными, быть сочтены лишними, так как для них не имеется уже (или еще) достаточного числа других коррелирующих ответов. Они, таким образом, устраняются, что уменьшает вероятность обнаружения и даже точность радиолокации (помехи усредняются по меньшему числу ответов).

Устройство для фильтрации ответов согласно изобретению фиксирует как синхронные каждый из ответов, принявший участие в корреляции, которая удалась для любой последовательности рекуррентных элементов, в которой располагается ответ из S последовательностей S рекуррентных элементов, в составе которых имеется текущий ответ. В строке j фигуре 1A для устройства устранителя лишних ответов, работающего по этому принципу, представлены синхронные ответы, передаваемые после отсеивания лишних ответов, при этом полученные от ответчика ответы - все те же, представленные в строке d. Для каждого ответа этой строки осуществлялось три корреляции, как пояснено со ссылкой на фиг. 1B. Ответы, представленные в строке j, - это те ответы, которые участвовали по крайней мере в одной удавшейся корреляции по критерию 3/3. По сравнению со строкой i, лучшей по этому критерию, здесь имеется дополнительный ответ - ответ 13. Этот ответ отсутствует в строке i, ввиду пропуска ответа 11, предшествовавшего, и последующего ответа 15. Напротив, ответ 13 участвует в удавшейся корреляции с ответом 12, поступившим до ответа 13 и с ответом 14, поступившим после него. Таким образом, этот ответ 13 включен в строку j.

Известно, что вторичные радиолокаторы могут передавать запросы в различных режимах. Нормально ответы ответчика так же передаются на тех же режимах, что и режим запрос. При применении способа согласно изобретению корреляции с рекуррентными элементами можно проводить без учета их моды (режима - запроса - ответ), в этом случае следует говорить с межмодовой корреляции, можно также придерживаться работы только с рекуррентными элементами, определяемыми запросами, передаваемыми на одной и той же моде, тогда можно говорить об одномодовой корреляции.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения корреляция производится одновременно на группах межмодовых последовательностей и на группах одномодовых последовательностей, при этом корреляция считается положительной, если она удалась только в одной из последовательностей.

Изобретение, таким образом, относится к способу устранения ответов на посторонние запросы из числа ответов радиолокационных приемоответчиков, поступающих на вторичной радиолокационный приемник в ответ на запросы РЛС, рекуррентно передаваемые ею в режиме запросов, причем запрос и соответствующий ответ должны по условию передаваться на одной и той же моде (режиме), запрос и ответы, полученные на него в течение интервала "прием", следующего за запросом, составляют один рекуррентный элемент, а устранение ответов на посторонние запросы (лишних ответов) заключается в проверке: того, коррелируется ли ответ, полученный в момент Т рекуррентного элемента присутствием по меньшей мере r-1 других ответов, полученных в тот же момент Т из рекуррентного элемента, при этом эти ответы принадлежат последовательности из по меньшей мере r рекуррентных элементов, включая текущий рекуррентный элемент, и этот способ отличается тем, что корреляция осуществляется на нескольких выбранных последовательностях, при этом корреляция считается положительной (удавшейся), если она положительна для одной из последовательностей.

Сама корреляция осуществляется известным образом сдвиговыми регистрами с ячейками, каждая из которых соответствующим образом соединена с сумматорами для осуществления корреляции по одному или нескольким принятым критериям корреляции. Проблема при корреляции с предыдущими ответами по указанному способу заключается в том, что когда текущий ответ поступает на выход сдвигового регистра, предыдущие ответы из него уже вышли и в предшествующих выходу ячейках сдвиговых регистров имеются только последующие ответы.

Неизвестно также и то, участвовал ли уже текущий ответ в предшествовавшей удавшейся корреляции. Поэтому в устройстве согласно изобретению предусмотрено сочетание в устройстве, обозначенном A, классического запоминающего устройства ответов и флагового запоминающего устройства. Классическое ЗУ представляет собой ЗУ, упорядоченное по дальности. Оно состоит из X х а ячеек памяти, где "а" - разрядность ЗУ, а"X" - ее глубина, "а" представляет собой также число входов дальности вторичного радиолокационного приемника, а "X"- число рекуррентных элементов, учитываемых при загрузке памяти. При каждом детектировании ответа по входу дальности аi (0≅ai≅a) для рекуррентного элемента j (0≅j≅Х-1) происходит запись в ячейку с адресом i,j ЗУ. Эта запись производится в реальном времени путем приращения адреса, как обычно, при адресации ячеек памяти, на единицу: от i к i+1 с каждым тактом тактового генератора и от j к j+1 при каждой смене рекуррентного элемента. Флаговое ЗУ идентично ЗУ ответов. Оно также упорядочено по дальности и синхронно с ЗУ ответов. Когда ответ, записанный в ЗУ ответов, участвует в удавшейся корреляции по выбранному критерию, он отмечается в флаговом ЗУ. Теперь, при его обработке в рекуррентном элементе Z этот ответ будет считаться синхронным независимо от того, коррелирует ли он в этот период только с предшествовавшими ответами или только с последующими ответами.

Изобретение относится также к устройству устранителю ответов на чужие запросы (лишних ответов) от радиолокационных приемоответчиков для экстрактора (выделителя) ответов вторичного радиолокатора, функционально размещенного зa приемником и снабженного средствами, позволяющими преобразовывать величины, характеризующие полученные сигналы, в последовательность цифровых выборок с частотой выборок f, причем экстрактор содержит детектор ответов, в дальнейшем -ВРД, передаваемых приемоответчиками, устройство устранитель лишних ответов содержит средства для хранения детектируемых данных (ответов), упорядоченные по дальности и по рекуррентам элементам, коррелятор, получающий в виде последовательностей от средства хранения информации детектированные ответы и проверяющий для каждого детектированного ответа одного рекуррентного элемента разряда S, путем корреляции, называемой текущей корреляцией, коррелирует ли этот детектированный ответ с по меньшей мере (r-1) другими детектированными на той же дальности, что и текущий ответ, ответами, для чего коррелятор получает в то же время, что и обрабатываемый ответ ВРДs, ответы той же дальности в по меньшей мере (r-1) рекуррентных элементах, выбранных из (S-1) рекуррентных элементов, предшествовавших текущему рекуррентному элементу, причем указанный устранитель лишних ответов отличается тем, что средство хранения представляет собой запоминающее устройство, содержащее ячейки памяти, организованные в b строк, пронумерованных от 0 до (S-1) и a столбцов, где a - число ячеек дальности, адрес которого состоит из номера столбца i и номера строки j, и тем, что устранитель лишних ответов содержит, кроме того, запоминающее устройство, называемое флаговым, идентичное запоминающему устройству хранения (детектируемых ответов) и получающее от коррелятора по тому же адресу, по которому они были записаны в ЗУ хранения ответов, данные детектированных ответов, участвовавших с текущим ответом в удавшейся корреляции, при этом коррелятор получает в то же время, что хранящиеся ответы из ЗУ хранения, данные возможных удавшихся предыдущих корреляций, записанных в флаговое ЗУ по тому же адресу, что и текущий ответ в его ЗУ, а коррелятор содержит средства, позволяющие определять положительную корреляцию в случае наличия положительной метки в флаговом ЗУ и в случае удавшейся текущей корреляции.

Флаговое ЗУ содержит, таким образом, все ответы, участвовавшие в одной из предыдущих удавшихся корреляций. Корреляция осуществляется в момент, когда то, что называется S-й ответ вводится в ячейку дальности, соответствующую моменту его поступления. Корреляция, следовательно, осуществляется один раз с S-1 предшествующими ответами, записанными на одной и той же дальности. Если корреляция положительна, ответы S-1 предыдущих ответов будут записаны в флаговом ЗУ. Предположим, например, что во втором рекуррентном элементе имеется синхронный ответ, этот ответ будет записан на своем месте в флаговое ЗУ. Если теперь предположим, что при следующем рекуррентном элементе бывший второй ответ, который теперь стал первым, не дает текущей положительной корреляции со следующими S-1 рекуррентными элементами, такой ответ был бы отброшен известными устранителями лишних ответов. Но устранитель лишних ответов согласно изобретению не устранит этот ответ, так как он появится на выходе флагового ЗУ (как участвовавший в предыдущей положительной корреляции).

Изобретение поясняется на примерах исполнения с помощью чертежей, на которых: фиг. 1 - результат, полученный с помощью изобретения, фиг. 2 - размещение устройства на вторичном радиолокаторе, фиг. 3 - первое и второе матричные запоминающие устройства, фиг. 4 - работу и последовательность операций устройства устранителя лишних ответов, фиг. 5 - структуру ответного сообщения вторичной радиолокации, фиг. 6 - последовательности чередования мод (режимов) запроса вторичного радиолокатора.

На фиг. 2 показано размещение устройства согласно изобретению в приемнике вторичной радиолокации. Это устройство помещается за схемой 300, которая не является частью изобретения. Схема 300 получает вырабатываемые известным способом сигналы. Один из этих сигналов представляет собой информацию, условно называемую log sigma, Этот сигнал представляет мощность полученного сигнала после его усиления известным образом логарифмическим усилителем. Сигнал log sigma преобразуется в цифровой сигнал аналого-цифровым преобразователем 100 перед тем, как он вводится в устройство 300. Другой сигнал, условно называемый Дельта сигма и отражающий угловое смещение между радиоосью (радиолучом) антенны радиолокатора на земле и положением самолета в лепестке антенны, преобразуется в цифровую величину аналого-цифровым преобразователем 200 перед его введением в схему 300.

На схему 300 поступает также сигнал, условно называемый сигма, воспроизводящий сигнал log сигма, уменьшенный на 6 децибел для получения средней величины мощности импульса. На устройство 300 поступает также сигнал ok SLS или сигнал приема на боковых лепестках. Так как устройство 300 не является частью изобретения, в дальнейшем будут описаны лишь его функции, необходимые для понимания изобретения. В том, что касается работы устройства согласно изобретению, устройство 300 вырабатывает положение нарастающих фронтов импульсов. Это вырабатывание производится с учетом детектирования реальных передних фронтов, с одной стороны, и, с другой стороны, путем генерирования искусственных или псевдопередних фронтов в случае, когда реальный передний фронт импульса имеет длительность, большую нормальной длительности импульса. Это генерирование может производиться по заднему фронту реального импульса или, если детектируется изменение уровня мощности, по моментам изменения мощности. Эти псевдопередние фронты вырабатываются на основе знания нормальной длительности импульса, испускаемого приемоответчиком вторичного радиолокатора. Ниже приводится международный стандарт такого типа ответов для облегчения понимания изобретения в части описания, иллюстрированной фигурой 5.

Ответ состоит из серии импульсов. Каждый импульс, представленный на фигуре 5, содержит возрастающий фронт импульса, при котором за 50 или 100 наносекунд достигается уровень мощности, составляющий 90% от ожидаемого максимального уровня мощности. Импульс содержит также плоскую вершину - площадку напряжения и задний фронт. Временное расстояние между точками нарастающего и опадающего фронтов, имеющими уровень мощности, равный 50% от максимальной мощности импульса, равно 0,45 мкс +0,1 мкс. Серия импульсов, представленная на фиг. 5, окаймлена первым импульсом F₁ и вторым импульсом F₂. Эти окаймляющие импульсы присутствуют всегда. С временными интервалами, кратными 1,45 мкс за импульсом F₁ присутствуют или не присутствуют двенадцать импульсов. Присутствие или отсутствие этих импульсов позволяет передавать идентифицирующий или сигнал или информацию о высоте. На фигуре 5b приведены условные обозначения различных импульсов. В некоторых случаях серия импульсов содержит дополнительный импульс SPI, располагающийся через 4,35 после окаймляющего импульса.

Отсутствие или присутствие ответа вторичного радиолокатора обнаруживается по наличию иди отсутствию пары окаймляющих импульсов F₁ и F₂.

Детектирование ответов, то есть пар импульсов F₁, F₂, производимое модулем 10, не относится к настоящему изобретению.

Устройство согласно изобретению располагается за схемой 10 и за устройством 20, которое на основе информации от устройства 300 вырабатывает сообщения, содержащиеся в каждом из полученных ответов.

Устройства 100, 200, 300, 10, 20 и устройство 400, генерирующее диаграммы обнаружения (отметки на экране РЛС) после того, как были удалены ответы на посторонние запросы, полезны только для понимания изобретения, но не являются его частью и показаны на фигуре 2 пунктиром.

Перед передачей этих ответов на устройстве обработки или визуализации следует убедиться в том, что обнаруженные ответы не являются ответами-фантомами, то есть, что они коррелируют между собой по вышеописанным критериям синхронности с вероятностью, зависящей от принятого критерия синхронности.

В предпочтительном варианте осуществления описываемого изобретения, принимается два критерия корреляции, которые оба используются одновременно, при этом ответ считается принятым и передается на дальнейшую обработку, если он удовлетворяет по меньшей мере одному из этих двух критериев. Однако, каждый из этих двух критериев может использоваться и отдельно.

Первый критерий состоит в том, что по меньшей мере N ответов из M рекуррентных элементов коррелируют между собой.

Второй критерий заключается в том, что коррелируют по меньшей мере P ответов из Q рекуррентных элементов, передаваемых на одной и той же моде запроса.

Различные режимы запроса и ответа определены стандартом ИК АО. Они обозначаются 1, 2, 3/А, В, С, Д. Режимы 1, 2, 3 являются режимами запроса, используемыми военными самолетами, режимы А, В, С, Д являются режимами, используемыми гражданскими самолетами. Режимы 3 или А идентичны так, что они используются как гражданскими, так и военными самолетами.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения принимается М= 8 и С=4, числа и P программируются. Вариант возможного чередования режимов запроса в повторяющихся последовательностях дан на фигуре 6. Эта фигура содержит строки от a до f.

На этих фигурах видно, что для того, чтобы получить восемь ответов на восемь запросов независимо от моды их передачи, очевидно, надо передать эти восемь запросов. Напротив, чтобы получить четыре ответа в ответ на одной единственной данной моде запроса нужно переменное число запросов, которое в случае последовательности, представленной строкой "a", равно тринадцати и в случае последовательности, представленной строкой f - четырем. Это довольно общий случай, когда для получения по меньшей мере четырех запросов на одной данной моде нужно как минимум четыре запроса и максимально - тринадцать запросов - в случае чередования четырех мод. Это утверждение поясняет, почему запись обнаруженных ответов осуществляется в описываемом варианте по тринадцати рекуррентным элементам, как это будет описано ниже.

Оптимальное число рекуррентных элементов, принимаемых в расчет для установления корреляции, равно максимальному числу запросов, которое может принять самолет за одно сканирование антенны. Это число пропорционально частоте следования рекуррентных элементов запросчика и апертурному углу антенны и обратно пропорционально скорости вращения антенны.

До сих пор мы описывали только элементы или данные, необходимые для понимания устройства согласно изобретению. Теперь опишем само это устройство.

Устройство согласно изобретению представляет собой устройство-устранитель лишних ответов, состоящее из устройств 30,50, и 40, 60 (фигура 2).

Устройство 30, представленное на фигуре 3, наполовину представляет собой матричное запоминающее устройство 35, каждый столбец которого представляет ячейку дальности. Каждый столбец дальности соответствует расстояние до объекта и обратно в 50 световых наносекунд. При дальности связи в 265 морских миль ЗУ содержит 65536 столбцов.

Вторая половина 36 устройства 30 представляет собой флаговое запоминающее устройство, идентичное первому ЗУ.

Каждое из этих ЗУ содержит тринадцать строк. Первое из этих ЗУ, 35, позволяет запоминать все детектированные ответы, поступающие от устройства 10. Информация одного бита этого ЗУ позволяет узнать, что, если известен адрес в ЗУ, определяемый номером столбца i и номером строки j, что ответ, обозначаемый BPD, был обнаружен на j-м рекуррентном элементе и ответ этот был передан объектом носителем ответчика, находящимся на расстоянии, соответствующем i ячейкам, от запросчика. Второе из этих ЗУ, флаговое ЗУ, используется для того, чтобы отмечать, что обнаруженный ответ, записанный в первом ЗУ, использовался в корреляторе, который будет описан далее, для осуществления предыдущей текущей корреляции с другими обнаруженными ответами, оказавшейся положительной.

Способ использования этих ЗУ будет теперь описан со ссылками на фигуру 3.

На фигурах 3а и 3в представлены соответственно часть столбцов первого ЗУ (35) и второго ЗУ (36), каждый из столбцов содержит тринадцать ячеек строк, пронумерованных от 0 до 12.

Против каждой строки ЗУ фигуры 3а, справа, в качестве примера записан режим запроса рекуррентного элемента, записанного в строке. Чередование мод запроса в этом примере, представленном на фигуре 3, таково, что для получения четырех ответов на одной и той же моде запроса необходимо тринадцать рекуррентных элементов.

Две жирных черных линии окаймляют семь столбцов памяти.

Эти семь столбцов содержат центральный адресный столбец три предшествующих ему столбца от i-1 до i-3 и три следующих за ним столбца от i+1 до i+3.

Эти семь столбцов составляют скользящее окно 33, смещающееся на один столбец при каждом приращении i. Столбец i - это текущий, анализируемый столбец. Ячейки дальности с адресами от i-3 до i+3, с учетом допустимых отклонений, рассматриваются как эквивалентные при обработке текущей ячейки дальности i. Допустимые отклонения по дальности в основном складываются из допустимых отклонений времени отклика ответчиков и погрешностей, вносимых преобразователями при преобразовании сигналов в цифровую форму.

На фигуре 3а двумя стрелками показана последовательность работы ЗУ. Верхняя стрелка 32 указывает на то, что загрузка в ЗУ сигналов ВРД, поступающих от детектора 10, производится по адресу: строка 0 в столбце i+3, в то время как анализ ответов при корреляции производится в столбце i строка 12. Корреляционная обработка запускается появлением "1" в текущем столбце в строке 12. Корреляция признается положительной и ответ передается на следующие этапы обработки, если выполняется одно из следующих двух условий: 1) на выходе ячеек от i-3 до i+3 строки 12 флагового ЗУ имеется информация с предыдущей позитивной корреляции, или 2) текущая корреляция, произведенная устройством 50, оказалась положительной.

Результат таким образом осуществленной корреляции поступает на обычное устройство устранитель лишних ответов 60 (фиг. 2). Это устройство получает известным способом сообщения -ответы от временной памяти с выдержкой времени 40. Эта память хранит полученные обобщения в течение времени, необходимого для выполнения корреляции, то есть в данном случае ее выполнения согласно изобретению,- в течение тринадцати рекуррентных элементов.

Устройство 60 осуществляет: - синхронизацию обнаруженных ответов, запаздывающих на время, необходимое для выполнения корреляции, и данных, связанных с этими хранящимися в памяти 40 обнаруженными ответами, - выверку обработки всех ответов предыдущего рекуррентного элемента перед переходом к следующему рекуррентному элементу, - проверку соответствия обрабатываемых сигналов ВРД и данных сообщения, связанного с парой импульсов F₁, F₂ соответствующих этому ВРД,
- наконец, оно осуществляет фильтрацию, не передавая на устройство 400 генерирования диаграмм обнаружения сообщение-ответ, признанный несинхронным, как никогда не участвовавший в удавшейся корреляции.

Описание и работа устройства 50 поясняются со ссылками на фигуры 4а и 4b, в частности в том, что касается метода загрузки флагового 37.

На фигуре 4а показано устройство корреляции, работающее только с выбранными определенными строками, следующими за текущей строкой, для выполнения корреляции, например, межмодовой корреляции со следующими друг за другом вслед за текущим рекуррентным элементом рекуррентными элементами. ЗУ ответов и флаговое ЗУ представлены прямоугольниками 35 и 36, адресные скользящие окна с центральным адресом каждого из ЗУ представлены прямоугольниками 33, 38. Для корреляции используются только данные, фигурирующие в этих окнах.

Данные окна 33 выбираются по шине, параллельной шине 39, имеющей по каналу на строку ЗУ. Эти данные направляются на устройство 55 для подсчета числа ответов. Промежуточная группа схем "ИЛИ" 54, только одна из которых показана на фигуре, позволяет вести подсчет как для одного ответа ответов одной и той же строки. Выход устройства 55 связан со схемой сравнения 56, в которую командой 58 вводится порог сравнения командой 58.

С выхода схемы сравнения сигнал подается на схему "И" 57, на которую поступает также, по одному из каналов шины 39, анализируемый сигнал ВРД. Если при выбранном межмодовом критерии результат сравнения на выходе схемы сравнения 56 положителен, схема "И" 57 разрешает ввести данные строк окна 33, принявших участие в корреляции, по соответствующему адресу окна 38 в ЗУ 36.

Схема "ИЛИ" 59, на которую поступает сигнал с выхода схемы "И" 57 и данные о присутствии информации с предыдущей позитивной корреляции в столбцах от i-3 до i+3 в последней строке флагового ЗУ, выдает на выходе результат корреляции.

На фигуре 4b показано устройство корреляции с возможностью выбора строк, участвующих в корреляции, например, для выполнения межмодовых или одномодовых корреляций в рекуррентных элементах, следующих последовательно за текущим рекуррентным элементом. На этой фигуре компоненты схемы, имеющие те же функции, что и компоненты схемы фигуры 4, обозначены теми же позициями, но со значком "/".

Для этого типа корреляции добавлены устройства 51 и 52. Устройство 51 выдает данные, относящиеся к чередованию режимов запроса, а устройство 52 на основе этих данных и по команде выбора режима 70 позволяет отобрать строки окна 33, содержащие рекуррентные элементы, передаваемые на одинаковой моде, следующие за текущим рекуррентным элементом, или рекуррентные элементы, следующие за текущим рекуррентным элементом, независимые от их моды. Благодаря устройству 52' устройство 55' получает данные, относящиеся только к этим выбранным строкам.

В случае предпочтения только одной моды устройство работает следующим образом: данные, поступающие на устройства 55 или 55 - это информация следующих за текущим рекуррентным элементом (N-1) последовательных рекуррентных элементов или следующих за текущим рекуррентным элементом (X-1) рекуррентных элементов, то есть в рассматриваемом случае - 7 или 12 рекуррентных элементов соответственно. Опорные пороговые величины сравнения, вводимые командами 58, 58', представляют собой числа P-1 и Q-1 соответственно. Положительный результат получается на выходе схемы сравнения 56, 56', если число засчитанных ответов превысит пороговое число, введенное соответственно командами 58, 58'.

Последовательность всех операций внутри различных средств, осуществляющих изобретение, содержащих устройство согласно изобретению выполняется в ритме тактового генератора, который управляет как выборками сигнала при его преобразовании в цифровую форму, так и заданием различных последовательностей операций обработки. Таким образом, обработка продвигается на одну операцию с каждой новой выборкой сигнала.

Возвращаясь к примеру, иллюстрированному фигурой 1, поясним, почему устройство согласно изобретению выполняет для каждого ответа, например, ответа 0, корреляции с помощью последовательностей 1-4, изображенных на этой фигуре.

Корреляция для последовательности 1 выполняется в случае присутствия в рекуррентном элементе -3 сигнала (ответа) BPD, так же как и корреляции для последовательностей 2, 3, 4, которые выполняются в случае присутствия сигнала (ответа) ВРД в рекуррентных элементах -2, -1 и 0 соответственно. В случае отсутствия ВРД в одной из этих позиций корреляция для соответствующей последовагельности не проводится. Например, на примере фигуры 1в устройство согласно изобретению не должно выполнять корреляцию для последовательностей 2 и 4. Следует, однако, отметить, что при отсутствии ВРД в положении -2 последовательность 2 содержит самое большее столько же ответов, сколько и последовательность 1. Последовательность 2, таким образом, избыточна и может быть удалена.

На фигуре 1C иллюстрируется соответствие последовательностей 1-4 используемым ими строкам ЗУ. Четыре строки ЗУ 9-12 являются последними строками ЗУ 35. Последовательность 4 реализуется с текущим рекуррентным элементом в своем составе, обозначенным 0 на фигуре 1B и размещенным в строке 12 ЗУ, и тремя следующими за ним рекуррентными элементами в строках 9-11 ЗУ. Предыдущие последовательности также были обработаны в свою очередь, но информация соответствующих строк ЗУ, показанных пунктиром, не находится к этому моменту в памяти хранения ответов. Однако, если обработка, например, последовательности 3 дала удавшуюся корреляцию, в которой участвовал ответ, находящийся в строке 12, что показано на фиг. 1C, этот ответ, находящийся в момент выполнения корреляции для последовательности 3 в строке 11, был записан в виде информации об удавшейся корреляции во флаговом ЗУ на своем месте, то есть в строке 11. В момент реализации последовательности 4 эта информация об удавшейся корреляции, которая теперь находится в строке 12 флагового ЗУ, должна считаться коррелирующей, даже если последовательность 4 не ведет при обработке к положительной корреляции.

Таким образом, можно сказать, что флаговое ЗУ представляет собой память, хранящую S-1 предыдущих корреляций для последовательностей рекуррентных элементов, содержащих текущий ответ. Текущая корреляция - это S-я и последняя корреляция, выполненная с этим ответом. Поэтому на фигуре 4 результат корреляции представлен сигналом на выходе схемы "ИЛИ" 59. Эта схема получает, с одной стороны, результат текущей корреляции и, с другой стороны, указание о наличии этого ответа во флаговом ЗУ, в S-й строке. Это присутствие ответа отражает положительный результат корреляции для этого ответа, полученный при S-1 предыдущих операциях корреляции, в которых он участвовал.

Надписи на чертежах
Фигура 1A
1 - ответы, 2- ответы, передаваемые (на дальнейшую обработку) по принципу 2 их 2-х, 3- то же самое, 3 на 3-х, "- критерий 3/3, каждый ответ, участвовавший в положительной корреляции.

Фигура 1B
1-до, 2- после
Фигура 1C
Фигура 2
Фигура 3a
1 - скользящее окно, 2 - мода запроса,
Фигура 3b
1 - корреляция, 2 - дальность
Фигура 4
1 - число ответов.

Фигура 4b
1 - мода (режим запроса-ответа)
Фигура 5a
Фигура 5b
Фигура 6
1 - случай, 2 - текущий рекуррентный элемент, 3 - рекуррентные элементы, используемые при корреляции без учета, моды - при межмодовой корреляции, 4 - рекуррентные элементы, используемые при одномодовой корреляции.

Формула изобретения

Способ фильтрации ответных сигналов радиолокационных приемоответчиков, заключающийся в том, что передают с помощью вторичного радиолокатора запросные сигналы, принимают ответные сигналы, причем передача запросного сигнала и прием ответного сигнала осуществляется в одном и том же режиме, а запросный сигнал и принятые в интервале "прием", следующем за запросным сигналом, ответные сигналы составляют один рекуррентный элемент, определяют наличие корреляции ответного сигнала, принятого в момент времени Т одного рекуррентного элемента и по меньшей мере cr-1 ответными сигналами, принятыми в тот же момент времени Т, других рекуррентных элементов, при этом все принятые ответные сигналы принадлежат соответствующим рекуррентным элементам, составляющим последовательности рекуррентных элементов, отличающийся тем, что проверяют наличие корреляции для текущего рекуррентного элемента, (s - 1) предшествующих рекуррентных элементов и (s - 1) последующих рекуррентных элементов, и считают корреляцию положительной, если получают по меньшей мере r положительных ответов, где r ≅s.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9