Способ зондирования контролируемого пространства радиолокационной системой с фазированной антенной решеткой


 


Владельцы патента RU 2408032:

Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи" (ОАО НПК НИИДАР) (RU)

Изобретение относится к способам обзора контролируемого пространства в многоцелевых радиолокационных системах с фазированными антенными решетками (ФАР). Достигаемым техническим результатом изобретения является обеспечение фокусировки зондирующих сигналов (ЗС) в заданной малой области и снижение ошибки разрешения в пространственной и частотных областях. Сущность изобретения состоит в формировании ЗС в каждой угловой позиции луча диаграммы направленности (ДН) из последовательно излучаемых пар одиночных и пачечных сигналов, последовательно излучаемых излучателями ФАР, причем в режиме начального просмотра контролируемого пространства стартовая позиция луча пары ЗС приходит на первую верхнюю позицию луча ДН ФАР, а последующие пары ЗС сканируют область контролируемого пространства последовательно с определенными задержками в горизонтальных рядах позиций луча ДН ФАР с вертикальным пошаговым переходом и при обнаружении отражающей неоднородности среды в какой-либо из угловых позиций вычисляют скорость перемещения и координаты указанной неоднородности, а в режиме сопровождения указанной неоднородности, как объекта локации, стартовая пара ЗС приходит на ту же угловую позицию ДН, что и при начальном просмотре, но наборы задержек излучения ЗС формируются в зависимости от координат неоднородностей среды, которые обнаружены в соответствующих угловых позициях наблюдения при очередном и предшествующих просмотрах контролируемого пространства.

 

Изобретение относится к области радиолокации, в частности, к способам обзора контролируемого пространства в многоцелевых радиолокационных системах с фазированными антенными решетками, неконтактного исследования среды и может быть использовано в радиолокационной фотограмметрии, в прибрежном мониторинге, в картосличительной навигации.

Известен способ зондирования контролируемого пространства в радиолокационной системе с фазированной антенной решеткой, заключающийся в том, что в области контролируемого пространства, в которой осуществляют поиск, обнаружение, захват и сопровождение цели, задают N угловых позиций главного лепестка (луча) диаграммы направленности, каждая из которых определяется азимутом и углом места оси симметрии луча, а также угловыми отклонениями от нее по азимуту и углу места, затем осуществляют обзор всех N угловых позиций с временным интервалом, в течение которого осуществляют зондирование каждой угловой позиции, на которой произошло обнаружение цели (патент РФ №2188436 по кл. G03S 13/40 от 23.11.2001 г.).

Данный способ позволяет обеспечивать обнаружение, захват и сопровождение как воздушных, так и наземных целей и их различных комбинаций в контролируемом пространстве. Недостатком известного способа являются высокие ошибки разрешения в пространственной и частотных областях и отсутствие фокусировки зондирующих сигналов в заданной малой области.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу по совокупности существенных признаков является способ зондирования контролируемого пространства в радиолокационной системе с фазированной антенной решеткой, заключающийся в том, что в области контролируемого пространства, в которой осуществляют поиск, обнаружение, определение значений параметров отражающих неоднородностей среды и их сопровождение, задают N угловых позиций главного лепестка (луча) диаграммы направленности, каждая из которых определяется азимутом и углом места оси симметрии луча, а также угловыми отклонениями от нее по азимуту и углу места, затем осуществляют обзор всех N угловых позиций с временным интервалом, в течение которого осуществляют зондирование каждой угловой позиции, на которой произошло обнаружение отражающей неоднородности среды (позиция целеуказания), осуществляют обзор остальных угловых позиций по спирали, в центре которой находится угловая позиция целеуказания, измеряют скорости линий визирования обнаруженной неоднородности среды, соответственно, в азимутальной и угломерных плоскостях, а также дальность (патент РФ №2237909 по кл. G01S 13/56 от 20.02.2003 г.).

Данный способ позволяет обеспечивать заданный период обращения к отдельным неоднородностям среды и повышает точность определения их координат.

Недостатком вышеуказанного способа являются высокие ошибки разрешения в пространственной и частотных областях и отсутствие фокусировки зондирующих сигналов в заданной малой области.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в обеспечении фокусировки зондирующих сигналов в заданной малой области и снижении ошибки разрешения в пространственной и частотных областях.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе зондирования контролируемого пространства радиолокационной системой с фазированной антенной решеткой в области контролируемого пространства, в которой осуществляют поиск, обнаружение, определение значений параметров отражающих неоднородностей среды и их сопровождение, задают N угловых позиций главного лепестка (луча) диаграммы направленности, каждая из которых определяется азимутом и углом места оси симметрии луча, а также угловыми отклонениями от нее по азимуту и углу места, затем осуществляют обзор всех N угловых позиций с временным интервалом, в течение которого осуществляют зондирование каждой угловой позиции, на которой произошло обнаружение отражающей неоднородности среды (позиция целеуказания), осуществляют обзор остальных угловых позиций по спирали, в центре которой находится угловая позиция целеуказания, измеряют скорости линий визирования обнаруженной неоднородности среды, соответственно, в азимутальной и угломерных плоскостях, а также дальность, отличающийся тем, что зондирующие радиосигналы в каждой угловой позиции луча диаграммы направленности формируют из последовательно излучаемых одиночных и пачечных сигналов, при этом длительности пачечного сигнала и импульсов, которые его заполняют, могут меняться по заданной программе, с последующей амплитудной модуляцией по определенному временному закону с заданной максимальной частотой спектра, которая меньше частоты повторения импульсов стабильно генерируемой импульсной последовательности, а одиночный сигнал формируют путем накопления энергии импульсной генерируемой последовательности в паузе между пачечными сигналами с последующей рекуперацией в одиночный импульс большой амплитуды, причем в режиме начального просмотра контролируемого пространства исходная (стартовая) позиция луча пары зондирующих сигналов приходит на первую верхнюю позицию луча диаграммы направленности фазированной антенной решетки, а последующие пары зондирующих сигналов сканируют область контролируемого пространства последовательно с определенными задержками в горизонтальных рядах позиций луча диаграммы направленности фазированной антенной решетки с вертикальным пошаговым переходом и при обнаружении отражающей неоднородности среды в какой-либо из угловых позиций, на которое разбито контролируемое пространство, вычисляют скорость перемещения и координаты указанной неоднородности, а в режиме сопровождения указанной неоднородности, как объекта локации, стартовая пара зондирующих сигналов приходит на ту же угловую позицию диаграммы направленности, что и при начальном просмотре, но наборы задержек излучения зондирующих сигналов формируются в зависимости от координат неоднородностей среды, которые обнаружены в соответствующих угловых позициях наблюдения при очередном и предшествующих просмотрах контролируемого пространства.

Предлагаемый способ зондирования контролируемого пространства радиолокационной системой с фазированной антенной решеткой заключается в следующем.

Работа радиолокационной системы с фазированной антенной решеткой основана на формировании зондирующих радиосигналов в каждой угловой позиции луча диаграммы направленности из последовательно излучаемых 1…N пар одиночных и пачечных сигналов, последовательно излучаемых излучателями фазированной антенной решетки.

Опорный генератор возбуждает стабильную последовательность прямоугольных импульсов, из которой формируется радиосигнал, состоящий из последовательно излучаемых пар пачечных и одиночных сигналов. Длительности пачечного импульсного сигнала и отдельных импульсов, которые его заполняют, могут меняться по заданной программе, которая зависит от ситуационной обстановки и шумовой информации, с последующей амплитудной модуляцией по определенному временному закону с заданной максимальной частотой спектра, которая меньше частоты повторения импульсов стабильно генерируемой импульсной последовательности. Одиночный сигнал формируют путем накопления энергии импульсной генерируемой последовательности в паузе между пачечными сигналами с последующей рекуперацией в одиночный импульс большой амплитуды, который, в свою очередь, поступает в соответствующий излучатель фазированной антенной решетки.

В области контролируемого пространства, в которой осуществляется поиск, обнаружение, определение значений параметров отражающих неоднородностей среды и их сопровождение, задают N угловых позиций главного лепестка (луча) диаграммы направленности, каждая из которых определяется азимутом и углом места оси симметрии луча, а также угловыми отклонениями от нее по азимуту и углу места. В режиме начального просмотра контролируемого пространства стартовая пара зондирующих сигналов приходит на первую верхнюю позицию луча диаграммы направленности фазированной антенной решетки, а последующие пары зондирующих сигналов сканируют область контролируемого пространства последовательно с определенными задержками в горизонтальных рядах позиций луча диаграммы направленности фазированной антенной решетки с вертикальным пошаговым переходом. При обнаружении очередной угловой позиции целеуказания осуществляют обзор угловых позиций по спирали, в центре которой находится угловая позиция целеуказания, измеряют скорости линий визирования обнаруженной отражающей неоднородности среды, соответственно, в азимутальной и угломерных плоскостях, а также дальность.

В режиме сопровождения указанной неоднородности, как объекта локации, стартовая пара зондирующих сигналов приходит на ту же угловую позицию диаграммы направленности, что и при начальном просмотре, но наборы задержек излучения зондирующих сигналов формируются в зависимости от координат набора ранее обнаруженных неоднородностей среды, которые обнаружены в соответствующих угловых позициях наблюдения при очередном и предшествующих просмотрах контролируемого пространства.

При передвижении неоднородностей среды стартовая угловая позиция диаграммы направленности сохраняется и служит базовым средством для фокусировки зондирующих сигналов в заданной малой области. В случае снижения уровня отраженного сигнала от неоднородности среды за счет уменьшения ее отражающей поверхности при маневре программно осуществляют попарную синхронизацию излучаемых разными излучателями фазированной антенной решетки, сохраняя их фокусировку в заданной области.

Таким образом, предложенный способ зондирования пространства в радиолокационной системе с фазированной антенной решеткой позволяет обеспечить фокусировку зондирующих сигналов в заданной малой области и снизить ошибки разрешения в пространственной и частотных областях.

Способ зондирования контролируемого пространства радиолокационной системой с фазированной антенной решеткой, заключающийся в том, что в области контролируемого пространства, в которой осуществляют поиск, обнаружение, определение значений параметров отражающих неоднородностей среды и их сопровождение, задают N угловых позиций главного луча диаграммы направленности, каждая из которых определяется азимутом и углом места оси симметрии луча, а также угловыми отклонениями от нее по азимуту и углу места, затем осуществляют обзор всех N угловых позиций с временным интервалом, в течение которого осуществляют зондирование каждой угловой позиции, на которой произошло обнаружение отражающей неоднородности среды, являющейся позицией целеуказания, осуществляют обзор остальных угловых позиций по спирали, в центре которой находится угловая позиция целеуказания, измеряют скорости линий визирования обнаруженной неоднородности среды соответственно в азимутальной и угломерных плоскостях, а также дальность, отличающийся тем, что зондирующие радиосигналы в каждой угловой позиции луча диаграммы направленности формируют из последовательно излучаемых одиночных и пачечных сигналов, при этом длительности пачечного сигнала и импульсов, которые его заполняют, могут меняться по заданной программе, зависящей от ситуационной обстановки и шумовой информации с последующей амплитудной модуляцией по определенному временному закону с заданной максимальной частотой спектра, которая меньше частоты повторения импульсов стабильно генерируемой импульсной последовательности, а одиночный сигнал формируют путем накопления энергии импульсной генерируемой последовательности в паузе между пачечными сигналами с последующей рекуперацией в одиночный импульс большой амплитуды, причем в режиме начального просмотра контролируемого пространства стартовая позиция луча пары зондирующих сигналов приходит на первую верхнюю позицию луча диаграммы направленности фазированной антенной решетки, а последующие пары зондирующих сигналов сканируют область контролируемого пространства последовательно с определенными задержками в горизонтальных рядах позиций луча диаграммы направленности фазированной антенной решетки с вертикальным пошаговым переходом и при обнаружении отражающей неоднородности среды в какой-либо из угловых позиций, на которое разбито контролируемое пространство, вычисляют скорость перемещения и координаты указанной неоднородности, а в режиме сопровождения указанной неоднородности, как объекта локации, стартовая пара зондирующих сигналов приходит на ту же угловую позицию диаграммы направленности, что и при начальном просмотре, но наборы задержек излучения зондирующих сигналов формируются в зависимости от координат неоднородностей среды, которые обнаружены в соответствующих угловых позициях наблюдения при очередном и предшествующих просмотрах контролируемого пространства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к вычислительной технике, и предназначено для решения задач методом локальных максимумов. .

Изобретение относится к области систем извлечения информации из зондирующих и отраженных от цели сигналов и может быть использовано для построения систем охраны, локации и навигации.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в бортовых, наземных и корабельных РЛС. .

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в бортовых, наземных и корабельных РЛС для установления факта наличия групповой цели в импульсном объеме.

Изобретение относится к области радиолокации и может использоваться в системах охранной тревожной сигнализации в качестве датчика. .

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиолокации, и может быть использовано для обзора передней полусферы, измерения высоты полета легких маневренных самолетов и вертолетов, имеющих минимум приборного оборудования, а также для предупреждения столкновений с другими летательными аппаратами, высоковольтными линиями электропередач, вышками, трубами и т.д.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для обнаружения флюктуирующих эхо-сигналов от воздушных объектов. .

Изобретение относится к радиолокации и заключается в том, что область пространства, в которой осуществляют поиск радиоконтрастных объектов (РКО), задают в виде телесного угла, разделенного на N угловых позиций.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для обнаружения электронных устройств с полупроводниковыми элементами, несанкционированно установленными на контролируемом объекте, и, в частности, в нелинейной радиолокации для дистанционного обнаружения приемо-передающих радиоустройств, находящихся в пассивном режиме при отключенном электропитании

Изобретение относится к средствам радиолокационного обнаружения движущегося объекта и может использоваться в сигнальных системах в качестве датчика

Изобретение относится к средствам радиолокационного обнаружения и может использоваться в охранных, поисковых, мониторинговых системах с наличием живого человека

Изобретение относится к средствам радиолокационного обнаружения и может использоваться в охранных, поисковых, мониторинговых системах с наличием живого человека

Изобретение относится к поисковым устройствам и предназначено для обнаружения объектов на основе приема сигналов, появляющихся в результате вторичного переизлучения с изменением спектра зондирующего сигнала. Технический результат - обеспечение возможности обнаружения объектов, содержащих нелинейные элементы, которые могут содержать в своем составе узкополосные нелинейные объекты. Для этого обнаружитель содержит первый и второй генераторы, излучающие зондирующие сигналы на близких частотах f1 и f2, и приемник с приемной антенной, принимающий сигналы в диапазоне частот, близких к частотам f1 и f2. Для устранения нелинейных помех комбинационного типа и помех, связанных с блокирующими эффектами, антенны зондирующих сигналов дополнительно содержат ферритовые вентили. А между приемником и вторым генератором зондирующего сигнала устанавливается компенсатор второго зондирующего сигнала на входе приемника, состоящий из двух направленных ответвителей, переменного аттенюатора и переменного фазовращателя. Решение об обнаружении объекта, содержащего нелинейные элементы, принимается, если на входе приемника зафиксирована комбинационная составляющая на частоте 2f1-f2 или 2f2-f1. В другом режиме решение принимается, если приемником зафиксировано появление на частоте f1 сигнала, модулированного с частотой F, при этом с частотой F модулируется зондирующий сигнал на частоте f2. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, более точно к радиолокации, в частности к устройствам контроля за перемещением объектов. Изобретение может быть использовано в системах охранной тревожной сигнализации в качестве датчика. Доплеровский радиоволновой извещатель содержит СВЧ-блок, состоящий из задающего генератора, связанного с доплеровским смесителем, передающей и приемной антенн, подключенных к малошумящему усилителю, выход которого подключен к входу режекторного фильтра, выход которого подключен к входу усилителя низкой частоты, далее соединен с ограничителем, один из выходов которого подключен к входу интегратора и амплитудного детектора, выход которого подключен к интегратору. С выхода интегратора сигнал поступает на вход компаратора, который соединен с блоком опорного напряжения, далее выход компаратора подключен на вход формирователя сигнала, выход которого подключен к исполнительному устройству. Технический результат - при наличии тревожного извещения с выхода формирователя сигнала тревоги сигнал поступает на исполнительное устройство, где реализуется замыкание (размыкание) выходных сигнальных цепей извещателя. 3 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для уменьшения вероятности завязки ложных трасс по движущимся целям (ДЦ) при наличии сигналов от мощных местных предметов (МП). Достигаемый технический результат - уменьшение вероятности завязки ложных трасс по движущимся целям (ДЦ) при наличии сигналов от мощных местных предметов (МП) при уменьшении стоимости способа и сокращении времени принятия решения по отсеву ложной трассы. Указанный результат достигается тем, что способ включает совместную пространственно-временную и трассовую обработку, использующую полученную от пространственно-временной обработки информацию при завязке и сопровождении трасс, пространственно-временная обработка дополнена операцией формирования признака ложной тревоги (ЛТ), которая маркирует нескомпенсированный сигнал от местного предмета (МП), причем признак ЛТ также используется во вторичной обработке при завязке и сопровождении трасс. Операция обнаружения движущихся целей (ДЦ) включает формирование порога обнаружения и сравнение с ним амплитуды ДЦ-сигнала, а операция формирования признака ЛТ - отбор максимального амплитудного значения ДЦ-сигнала, оптимальную обработку МП-сигналов, подавление ДЦ-сигналов и определение признака ЛТ. При определении признака ЛТ происходит накопление данных, объем которых соответствует половине азимутального пакета, умножение на коэффициент, зависящий от стабильности приемопередающего тракта, и сравнение задержанного максимального амплитудного значения ДЦ-сигнала с уровнем остатка от МП-сигнала. Признак ЛТ принимает ненулевое значение в случае превышения уровня остатка от МП-сигнала над задержанным максимальным амплитудным значением ДЦ-сигнала и нулевое - в противном случае. Далее сформированный признак, представляющий результат сравнения, используют в трассовой обработке, которая выполняет накопление значений пространственных координат, радиальной скорости и признака ЛТ по нескольким обзорам. Причем признак ЛТ информирует систему трассовой обработки о том, что цели с ненулевым значением этого признака при завязке трассы необходимо исключать из рассмотрения, а при сопровождении - понизить приоритет выбора цели (при наличии нескольких целей). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх