Способ радиолокационного обзора пространства

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для повышения эффективности обзора контролируемого пространства. Достигаемым техническим результатом является повышение вероятности обнаружения объектов за счет более рационального распределения резерва энергии зондирующих сигналов при обзоре контролируемого пространства. Для этого в известном способе, основанном на увеличении за счет резерва энергии зондирующих сигналов при зондировании углового направления пространства с повышенной вероятностью наличия необнаруженного объекта, на принятии решения об обнаружении объекта, если уровень принятого сигнала достиг порога обнаружения, после зондирования m>1 угловых направлений, для которых предусматривают резерв энергии зондирующих сигналов, дополнительно зондируют то из них, с которого принят сигнал, не достигший порога обнаружения, с наибольшим относительным уровнем, с учетом результатов этого дополнительного зондирования вновь определяют одно из этих же m угловых направлений направление с наибольшим относительным уровнем принятого сигнала, не достигшего порога обнаружения, дополнительно зондируют это направление и так далее до исчерпания резерва энергии зондирующих сигналов; для этого при определении направления для следующего дополнительного зондирования не учитывают сигнал, принятый в результате дополнительного зондирования и достигший порога обнаружения, лишь в результате суммирования его с сигналами всех предшествующих зондирований этого же направления. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для повышения эффективности обзора контролируемого пространства, преимущественно в РЛС кругового обзора.

Известны способы обзора, в которых луч антенны принимает ряд положений в угловых направлениях заданного контролируемого пространства по определенному закону (круговой, секторный, спиральный, кадровый и др.) [Л.1, Теоретические основы радиолокации. / Под ред. Я.Д.Ширмана, М.: Советское радио, 1970, стр.226-235], [Л.2, Справочник офицера противовоздушной обороны, М.: Военное издательство, 1987, стр.124-127]. В этих способах перемещение луча производится за счет качания (вращения) антенны РЛС либо электронным способом по жесткой программе, когда каждое угловое направление контролируемого пространства зондируют постоянным уровнем энергии (например, постоянным количеством равных по мощности зондирующих сигналов) независимо от результатов предыдущего зондирования.

Недостатком указанных известных способов являются большие затраты энергии на обзор контролируемого пространства.

Наиболее близким способом обзора к предлагаемому является способ обзора, основанный на адаптивном обзоре контролируемого пространства радиолокационной станцией [Л.3, Патент RU №2218581], заключающийся в том, что осуществляют прием энергии в диапазоне частот внешних радиоэлектронных средств (РЭС), работающих в контролируемом пространстве, определяют угловые координаты ε_i, β_i направления, в котором обнаружено превышение принятой энергии РЭС порогового уровня, увеличивают энергию излучения РЛС в этом направлении при условии, что объект РЛС в нем не был обнаружен, обнаруживают объект и его траекторию с помощью РЛС и ведут его сопровождение. Эффективность наиболее близкого способа достигается за счет более рационального распределения резерва энергии зондирующих сигналов при зондировании угловых направлений пространства на основе информации о повышенной вероятности наличия необнаруженного объекта, которую получают путем анализа уровня принятой с углового направления энергии внешних РЭС.

Недостатком наиболее близкого способа является необходимость дополнительного канала приема информации, получаемой за счет излучений внешних РЭС, вследствие чего при отсутствии излучений внешних РЭС в контролируемом пространстве способ перестает работать. Это приводит к необходимости перехода к работе по жесткой программе с присущими ей недостатками, указанными выше.

Решаемой задачей (техническим результатом) изобретения является повышение вероятности обнаружения объектов за счет более рационального распределения резерва энергии зондирующих сигналов при обзоре контролируемого пространства, в отдельных частях которого или во всем пространстве отсутствуют излучения внешних РЭС.

Задача решается на основе использования информации о повышенной вероятности наличия необнаруженного объекта в каждом угловом направлении, которую получают путем предварительного зондирования углового направления и сравнения относительных уровней принимаемых сигналов, которые не достигли порога обнаружения, т.е. по которым не приняли решения об обнаружении объектов.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе, основанном на увеличении за счет резерва энергии зондирующих сигналов при зондировании углового направления пространства с повышенной вероятностью наличия необнаруженного объекта, на принятии решения об обнаружении объекта, если уровень принятого сигнала достиг порога обнаружения согласно изобретению, после зондирования m>1 угловых направлений, для которых предусматривают резерв энергии зондирующих сигналов, дополнительно зондируют то из них, с которого принят сигнал, не достигший порога обнаружения, с наибольшим относительным уровнем с учетом результатов этого дополнительного зондирования вновь определяют одно из этих же m угловых направлений направление с наибольшим относительным уровнем принятого сигнала, не достигшего порога обнаружения, дополнительно зондируют это направление и т.д. до исчерпания резерва энергии зондирующих сигналов; а также тем, что при определении направления для следующего дополнительного зондирования не учитывают сигнал, принятый в результате дополнительного зондирования и достигший порога обнаружения в результате суммирования его с сигналами всех предшествующих зондирований этого же направления.

Суть заявленного технического решения заключается в следующем. При обзоре заданного контролируемого пространства в каждом угловом направлении излучают зондирующие сигналы с уровнем энергии, обеспечивающим ее резерв на дополнительный просмотр отдельных угловых направлений (например, на m угловых направлений оставляют n резервных зондирующих сигналов), осуществляют прием отраженных от объектов сигналов и после сравнения их с порогом обнаружения принимают решение о наличии либо отсутствии факта обнаружения объекта. Естественно предположить, что в ряде направлений после их зондирования находятся необнаруженные объекты, уровень отраженного сигнала от которых не достиг порога обнаружения. При этом относительный уровень этого сигнала (уровень относительно шумов) несет информацию о величине вероятности наличия необнаруженного объекта (в прототипе эта информация утрачивается). Чем больше относительный уровень сигнала, не превысившего порог обнаружения, тем при прочих равных условиях больше вероятность наличия необнаруженного объекта в данном угловом направлении. Поэтому, например, при наличии n резервных зондов на m угловых направлений целесообразно использовать их для дополнительного зондирования только тех угловых направлений, где уровень указанного сигнала наибольший, то есть, где вероятность наличия необнаруженного объекта наибольшая. Это позволяет более рационально использовать резерв энергии зондирующих сигналов, например, в виде n резервных зондирующих сигналов на m угловых направлений (резерв энергии зондирующих сигналов может быть создан также в виде зондирующих сигналов с большей импульсной мощностью, большей длительностью и т.д.), что повышает вероятность обнаружения объектов.

Таким образом, способ основан на том, что среди принятых сигналов, не достигших порога обнаружения, которые в известных способах не учитываются, в каждом угловом направлении определяют максимальную величину такого сигнала, затем среди m угловых направлений выбирают угловое направление с наибольшей величиной максимального сигнала, не достигшего порога обнаружения. В этом направлении производят дополнительное зондирование, например, из числа n резервных зондов.

По результатам каждого дополнительного зондирования с учетом его результатов вновь выбирают направление, с которого принят сигнал, не достигший порога обнаружения, с наибольшим из тех же m угловых направлений уровнем. Таким образом, сравнительный анализ относительных уровней сигналов проводят каждый раз по m угловым направлениям, обновляя результаты по тому угловому направлению, по которому проведено предшествующее анализу зондирование. Далее производят следующее дополнительное зондирование выбранного в результате анализа углового направления. При этом могут осуществлять повторное дополнительное зондирование одного и того же углового направления, если предшествующее анализу дополнительное зондирование подтвердило наибольшую вероятность наличия необнаруженного объекта в этом направлении. Не учитывают в определении направления для следующего дополнительного зондирования сигнал, принятый в результате предшествующего дополнительного зондирования и не достигший порога обнаружения, если в результате приема этого сигнала с учетом результатов всех предшествующих зондирований этого же направления приняли решение об обнаружении объекта. Это возможно при накоплении энергии принимаемых сигналов в результате всей совокупности зондирований одного и того же направления. При этом, хотя каждый в отдельности сигнал не будет достигать порога обнаружения их сумма может достигнуть установленный для них порог обнаружения, в результате чего примут решение об обнаружении объекта. Это исключает трату резерва энергии на повторное дополнительное зондирование углового направления, в котором обнаружен объект.

Изложенный процесс повторяют до тех пор, пока не будет исчерепан весь резерв энергии, например, не израсходуют все n резервных зондирующих сигналов. Далее для зондирования выбирают следующие m угловых направлений контролируемого пространства и выполняют аналогичные операции.

Таким образом, зондирование с повышенной энергией производят лишь в тех угловых направлениях, где вероятность наличия необнаруженного объекта наибольшая. Следовательно, образованный резерв энергии, например, в виде n резервных зондирующих сигналов на m угловых направлений, при обзоре контролируемого пространства тратят более целесообразно, и это повышает вероятность обнаружения объектов. При этом дополнительные каналы приема информации не используют, что позволяет применять предлагаемый способ в зонах контролируемого пространства, где прототип не работает. В результате чего и достигается заявленный технический результат.

1. Способ радиолокационного обзора пространства, основанный на увеличении за счет резерва энергии зондирующих сигналов при зондировании углового направления пространства с повышенной вероятностью наличия необнаруженного объекта, на принятии решения об обнаружении объекта, если уровень принятого сигнала достиг порога обнаружения, отличающийся тем, что после зондирования m>1 угловых направлений, для которых предусматривают резерв энергии зондирующих сигналов, дополнительно зондируют то из них, с которого принят сигнал, не достигший порога обнаружения, с наибольшим относительным уровнем, с учетом результатов этого дополнительного зондирования вновь определяют одно из этих же m угловых направлений направление с наибольшим относительным уровнем принятого сигнала, не достигшего порога обнаружения, дополнительно зондируют это направление и так далее до исчерпания резерва энергии зондирующих сигналов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при определении направления для следующего дополнительного зондирования не учитывают сигнал, принятый в результате дополнительного зондирования и достигший порога обнаружения в результате суммирования его с сигналами всех предшествующих зондирований этого же направления.