Угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора

 

Изобретение относится к угловым селекторам радиолокационных целей и служит для устранения угловой неоднозначности двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора. Достигаемый технический результат - формирование и использование дополнительного признака селекции по величине разности сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов, накопленной на скользящем интервале в главной и боковых равносигнальных зонах. Угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора содержит масштабирующий усилитель, вычитатель, определитель модуля, сумматор на скользящем интервале, пороговый решающий блок. 3 ил.

Изобретение относится к угловым селекторам радиолокационных целей и служит для устранения угловой неоднозначности (многозначности) двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора. Двухдиапазонность относится к длинам волн, частотам (например: мм-см, см-дм и другие диапазоны) радиолокационного сигнала.

Указанная неоднозначность обусловлена многолепестковостью диаграмм направленности антенны и пеленгационных характеристик (например, С.А. Вакин, Л. Н. Шустов. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки М., Сов. радио, 1968 г. , рис.4.3 и 4.4, с.171, 172) и проявляется в том, что каждому измеренному значению сигнала угловой ошибки (СУО) по многолепестковой пеленгационной характеристике соответствует множество возможных значений угловых координат.

Известен угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора (патент RU 2032914 С1 по заявке 5040129/09, G 01 S 7/36 от 27.04.92), содержащий первый и второй двухпороговые решающие блоки 6 и 7, сигнальные входы которых являются входами устройства для сигналов угловых ошибок U₁ и U₂ первого и второго диапазонов соответственно, а выходы их объединены логическим элементом И8, выход которого является выходом устройства, как показано на фиг.1 прилагаемых чертежей.

Известное устройство формирует выходной сигнал γ₈, значения которого служат признаками наличия цели в рабочем диапазоне значений U₁ и U₂ (γ₈=1) или за их пределами (γ₈= 0), что уменьшает размеры боковых лепестков (равносигнальных зон), как показано на фиг.3а, б и в, прилагаемых чертежей.

где γ₆ и γ₇ - выходные сигналы блоков 6 и 7 соответственно, а ±Р₁ и ±P₂ - значения порогов блоков 6 и 7, соответствующие границам рабочих диапазонов пеленгационных характеристик для сигналов U₁ и U₂.

Из соотношений (1) видно, что выходной сигнал γ₈ известного устройства формируется с использованием лишь текущих разовых значений СУО U₁ и U₂.

Недостатком известного устройства является наличие угловой неоднозначности из-за того, что в нем не используются априорно известные различия между значениями сигналов угловых ошибок U₁ и U₂ первого и второго диапазонов соответственно (т.е. значение разности ΔU = U₁-U₂), накопленными на скользящем интервале в главной и боковых равносигнальных зонах пеленгационных характеристик, т.е., что где m - количество отсчетов на скользящем интервале, соответствующее угловому размеру линейного участка пеленгационных характеристик, j - номер центрального отсчета на скользящем интервале.

Так, для главного равносигнального направления текущие значения сигналов угловых ошибок U₁ и U₂ в пределах диапазонов линейности соответствующих пеленгационных характеристик связаны постоянным множителем _МУ = μ₂/μ₁, тогда ΔU_i = K_МУ•U₁-U₂ = (K_МУ•μ₁-μ₂)•α_i = 0, (3) где μ₁ и μ₂ - значения крутизны линейных участков пеленгационных характеристик первого и второго диапазонов соответственно вблизи главного равносигнального направления.

Однако для боковых равносигнальных направлений, а также для промежуточных значений угла α накопленное значение сигналов на интервале m существенно возрастает из-за разных угловых размеров лепестков пеленгационных характеристик и их случайной деформации, а также взаимного углового смещения боковых равносигнальных направлений, т.е.

как показано на фиг.3г прилагаемых чертежей.

Таким образом, указанное различие может служить признаком для угловой селекции. Однако известное устройство по составу элементов и их функциональным связям использует результаты лишь текущих разовых измерений сигналов угловых ошибок U₁ и U₂ и потому не обеспечивает реализацию указанной возможности, что приводит к дополнительной угловой неоднозначности.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является устранение угловой неоднозначности за счет формирования и использования дополнительного признака селекции по величине разности сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов ΔU = K_МУ•U₁-U₂, накопленной на скользящем интервале в главном и боковых равносигнальных зонах.

Поставленная задача решается тем, что угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора содержит масштабирующий усилитель и включенные последовательно вычитатель, определитель модуля, сумматор на скользящем интервале и пороговый решающий блок, первый вход вычитателя через масштабирующий усилитель соединен со входом углового селектора для сигнала угловой ошибки первого диапазона, а второй вход соединен непосредственно со входом углового селектора для сигнала угловой ошибки второго диапазона, выход порогового решающего блока является выходом углового селектора.

Новая комбинация признаков обеспечивает формирование и использование для устранения угловой неоднозначности нового информационного признака, а именно величину накопленных на скользящем интервале значений разности сигналов угловых ошибок первого и второго диапазонов.

На фиг.1 и 2 изображены функциональные схемы известного и предлагаемого устройств, принцип работы которых и достигаемый технический результат поясняются графически на фиг.3.

В состав предложенного устройства входят масштабирующий усилитель 5 и включенные последовательно вычитатель 1, определитель модуля 2, сумматор на скользящем интервале 3 и пороговый решающий блок 4, первый вход вычитателя 1 через масштабирующий усилитель 5 соединен со входом углового селектора для сигнала угловой ошибки первого диапазона, а второй вход соединен непосредственно со входом углового селектора для сигнала угловой ошибки второго диапазона, выход порогового решающего блока 4 является выходом углового селектора.

Блоки 1-5 являются типовыми элементами радиоприемных устройств и описаны в технической литературе. Например, в книге "Проектирование радиолокационных приемных устройств под ред. М.А. Соколова, М., Высшая школа, 1984 г., описаны вычитатель 1 - рис.1.7 на стр.30, определитель модуля 2 - рис.1.33 на стр. 40, сумматор на скользящем интервале 3 - рис.1.30 на стр.38, пороговый решающий блок 4 - рис.1.36 на стр.42, масштабирующий усилитель 5 - рис.1.10 на стр.30.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сигнал угловой ошибки U₁ двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора поступает на первый вход вычитателя 1 через масштабирующий усилитель 5 с постоянным множителем K_МУ = μ₂/μ₁, а сигнал угловой ошибки U₂ - непосредственно на второй вход вычитателя 1, выходной сигнал ΔU_i которого поступает в последовательно соединенные определитель модуля 2 и сумматор на скользящем интервале 3.

В диапазоне угловой линейности пеленгационных характеристик относительно главного равносигнального направления выходные сигналы вычитателя 1, определителя модуля 2 и сумматора на скользящем интервале 3 равны нулю в соответствии с выражениями (3) и (4).

По боковым равносигнальным направлениям, а также для промежуточных значений угла α в соответствии с выражением (5) выходной сигнал сумматора на скользящем интервале 3 существенно возрастает, как показано на фиг.3г прилагаемых чертежей.

Выходной сигнал сумматора на скользящем интервале 3 поступает на сигнальный вход порогового решающего блока 4, формирующего выходной сигнал γ, служащий признаком наличия цели в рабочей зоне (γ=0) или за ее пределами (γ= 1), как показано на фиг.3д.

где Р - порог принятия решения, равный значению выходного сигнала сумматора на скользящем интервале 3 на краю рабочей зоны пеленгационных характеристик.

Как видно, новая комбинация признаков устраняет угловую неоднозначность, обусловленную многолепестковостью пеленгационных характеристик и диаграмм направленности антенны.

Указанный эффект повышает помехозащищенность от воздействий по боковым лепесткам в условиях работы по групповым или низколетящим целям, в том числе при наличии мерцающих или перенацеливающих помех.

Предложенное техническое решение обеспечивает более полное использование информационных возможностей двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора, что особенно важно, применительно к бортовой аппаратуре.

Формула изобретения

Угловой селектор для двухдиапазонного моноимпульсного радиолокатора, содержащий масштабирующий усилитель и включенные последовательно вычитатель, определитель модуля, сумматор на скользящем интервале и пороговый решающий блок, первый вход вычитателя через масштабирующий усилитель соединен со входом углового селектора для сигнала угловой ошибки первого диапазона, а второй вход соединен непосредственно со входом углового селектора для сигнала угловой ошибки второго диапазона, выход порогового решающего блока является выходом углового селектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3