Способ распознавания протяженной по угловой координате цели и устройство для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2410714:

Винокуров Владимир Иванович (RU)
Винокуров Дмитрий Владимирович (RU)

Изобретение относится к системам для обнаружения объекта путем отражения от его поверхности радиоволн. Достигаемый технический результат - повышение информативности. Указанный результат достигается за счет обеспечения возможности распознавания протяженной по угловой координате цели путем измерения ширины диаграммы направленности антенны ΘА при наличии цели ΘЦ, определения увеличения ширины диаграммы направленности ΔΘЦЦА, определения отношения β=ΔΘЦА, при β≥0,01 принимают решение о протяженной по угловой координате цели, при β<0,01 принимают решение о точечной по угловой координате цели. Для реализации способа в устройство введен блок сканирования, механически соединенный с антенной, а в канал распознавания устройства введены последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты, измеритель ширины диаграммы направленности антенны ΘА для формирования сигнала, пропорционального ширине диаграммы направленности антенны ΘЦ, вычитающее устройство для формирования сигнала, пропорционального величине ΔΘЦЦА, делитель для определения сигнала, пропорционального отношению β=ΔΘЦА, и пороговое устройство, причем вход усилителя промежуточной частоты соединен с выходом смесителя, а первый и второй выходы порогового устройства являются выходами канала распознавания, соответственно для протяженной по угловой координате цели при β≥0,01 и для точечной по угловой координате цели при β<0,01. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к системам для обнаружения объектов путем отражения от его поверхности радиоволн и может быть использовано в радиолокации для распознавания протяженной по угловой координате цели.

Известен способ распознавания, заключающийся в излучении в сторону цели электромагнитной энергии, приеме отраженных от цели сигналов, распознавании цели по принятому изображению геометрических размеров и конфигурации (патент США №3978480, кл. G01S 9/00, 1974 г.).

Известно устройство для радиолокационного распознавания целей, содержащее антенну, передатчик, приемник, антенный переключатель и канал распознавания, причем передатчик содержит модулятор, генератор СВЧ и первый ключ, где выход модулятора соединен с первым входом первого ключа и первым выходом передатчика, выход генератора СВЧ соединен со вторым входом первого ключа и вторым выходом передатчика, выход первого ключа является третьим выходом передатчика и соединен с первым входом антенного переключателя, второй вход которого соединен с антенной, а выход - со входом приемника; канал распознавания содержит последовательно соединенные линию задержки, второй ключ, смеситель, фильтр низких частот и устройство воспроизведения образа цели, причем вход линии задержки является первым входом канала распознавания и соединен с первым выходом передатчика, второй вход смесителя является вторым входом канала распознавания и соединен со вторым выходом передатчика, второй вход второго ключа является третьим входом канала распознавания и соединен со вторым выходом приемника, первый выход передатчика и выход приемника соединены со входами индикатора кругового обзора РЛС (Небабин В.Г., Сергеев В.В., Методы и техника радиолокационного распознавания. - М.: Радио и связь, 1984 г. с.36).

Недостатком данных способа и устройства является низкая информативность, обусловленная отсутствием возможности распознавания протяженной по угловой координате цели. На практике подавляющее большинство реальных объектов относится к классу сложных радиолокационных целей. Погрешности измерения координатных параметров, вызванных шумом цели, начинают возникать, когда физические размеры цели превышают 0,01 величины элемента разрешения по какой-либо координате (Радиолокационные характеристики летательных аппаратов /М.Е.Варганов, Ю.С.Зиновьев, Л.Ю.Астанин и др.; Под ред. Л.Т.Тучкова. - М.: Радио и связь, 1985. - 236 с. ил. с.17-18).

Практика показывает, что с уменьшением дальности до цели ее следует считать протяженной. Таким образом, находя отношение физических размеров цели к величине элемента разрешения по данной координате, можно судить о протяженности цели по данной координате. Величина элемента разрешения по угловой координате определяется шириной диаграммы направленности антенны ΘА. При отражении от протяженной цели ширина диаграммы направленности антенны увеличивается на величину, пропорциональную угловым размерам цели ΔΘЦ. По величине отношения β=ΔΘЦА можно судить о протяженности по угловой координате цели. Так при β≤0,01 принимают решение о точечной по угловой координате цели, а при β≥0,01 принимают решение о протяженной по угловой координате цели.

Технической задачей изобретения является расширение информативности за счет обеспечения возможности распознавания протяженной или точечной по угловой координате цели.

Сущность предлагаемого способа распознавания протяженной по угловой координате цели состоит в том, что в способе распознавания, заключающемся в излучении в сторону цели электромагнитной энергии, приеме отраженных от цели сигналов, дополнительно производят измерение ширины диаграммы направленности антенны при наличии цели ΘЦ, определяют увеличение ширины диаграммы направленности ΔΘЦЦА, определяют отношение β=ΔΘЦА, при β≥0,01 принимают решение о протяженной по угловой координате цели, при β≤0,01 принимают решение о точечной по угловой координате цели.

Заявленный способ реализуется в устройстве, содержащем передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник и канал распознавания, при этом передатчик содержит модулятор, генератор СВЧ и первый ключ, причем выход модулятора соединен с первым входом первого ключа и первым выходом передатчика, выход генератора СВЧ соединен со вторым входом первого ключа и вторым выходом передатчика, выход первого ключа является третьим выходом передатчика и соединен с первым входом антенного переключателя, второй вход которого соединен с антенной, а выход - со входом приемника, канал распознавания содержит последовательно соединенные первую линию задержки, второй ключ и смеситель, причем вход первой линии задержки является первым входом канала распознавания и соединен с первым выходом передатчика, второй вход смесителя является вторым входом канала распознавания и соединен со вторым выходом передатчика, второй вход второго ключа является третьим входом канала распознавания и соединен с выходом приемника, первый выход передатчика и выход приемника соединены со входами индикатора кругового обзора РЛС, дополнительно содержит блок сканирования, механически соединенный с антенной, а канал распознавания содержит последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты, измеритель ширины диаграммы направленности антенны для формирования сигнала, пропорционального ширине диаграммы направленности антенны ΘЦ, вычитающее устройство для формирования сигнала, пропорционального величине ΔΘЦЦА, делитель для определения сигнала, пропорционального отношению β=ΔΘЦА и пороговое устройство, причем вход усилителя промежуточной частоты соединен с выходом смесителя, а первый и второй выходы порогового устройства являются выходами канала распознавания, соответственно для протяженной по угловой координате цели при β≥0,01 и для точечной по угловой координате цели при β≤0,01.

На чертеже приведена функциональная схема устройства распознавания протяженной по угловой координате цели, где 1 - передатчик; 2 - антенный переключатель; 3 - антенна; 4 - приемник; 5 - канал распознавания; 6 - модулятор; 7 - генератор СВЧ; 8, 10 - ключ; 9 - линия задержки; 11 - смеситель; 12 - усилитель промежуточной частоты; 13 - измеритель ширины диаграммы направленности антенны; 14 - вычитающее устройство; 15 - делитель; 16 - пороговое устройство; 17 - блок сканирования.

Устройство распознавания протяженной по угловой координате цели содержит передатчик 1, антенный переключатель 2, антенну 3, приемник 4, блок сканирования 17, механически соединенный с антенной 3, и канал распознавания 5, причем передатчик 1 содержит модулятор 6, генератор 7 СВЧ и первый 8 ключ, выход генератора 7 СВЧ соединен со вторым входом первого 8 ключа и первым выходом передатчика 1, выход генератора 7 СВЧ соединен со вторым входом первого 8 ключа и вторым выходом передатчика 1, выход первого 8 ключа является третьим выходом передатчика 1 и соединен с первым входом антенного переключателя 2, второй вход которого соединен с антенной 3, а выход - со входом приемника 4, канал распознавания 5 содержит последовательно соединенные первую 9 линию задержки, второй 10 ключ, смеситель 11, усилитель промежуточной частоты 12, измеритель 13 ширины диаграммы направленности антенны, вычитающее устройство 14, делитель 15, и пороговое устройство 16, причем вход первой 9 линии задержки является первым входом канала распознавания 5 и соединен с первым выходом передатчика 1, второй вход смесителя 11 является вторым входом канала распознавания 5 и соединен со вторым выходом передатчика 1, второй вход второго 10 ключа является третьим входом канала распознавания 5 и соединен с выходом приемника 4, первый выход передатчика 1 и выход приемника 4 соединены со входами индикатора кругового обзора радиолокационной станции.

Устройство функционирует следующим образом. Блок сканирования 17 осуществляет сканирование антенной 3 пространства. Отраженный от цели сигнал поступает на вход антенны 3 и через антенный переключатель 2, приемник 4 и второй 10 ключ поступает на первый вход смесителя 11. На второй вход смесителя 11 поступает сигнал с выхода генератора 7 СВЧ, таким образом, на выходе смесителя 11 получается сигнал на промежуточной частоте. Этот сигнал поступает через усилитель промежуточной частоты 12 на вход измерителя 13 ширины диаграммы направленности антенны, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный ширине диаграммы направленности антенны ΘЦ. Данный сигнал поступает на вход вычитающего устройства 14, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный выражению ΔΘЦЦА, который поступает на вход делителя 15. На выходе делителя 15 формируется сигнал, пропорциональный β=ΔΘЦА. Значение ширины диаграммы направленности антенны ΘА введено в делитель 15 в качестве константы. Сигнал с выхода делителя 15, пропорциональный величине β=ΔΘЦА, поступает на вход порогового устройства 16, где сравнивается с порогом, равным 0,01. При превышении порога выдается сигнал «протяженная», в противоположном случае выдается сигнал «точечная». Данные сигналы являются выходными сигналами канала распознавания 5.

1. Способ распознавания протяженной по угловой координате цели, заключающийся в излучении в сторону цели электромагнитной энергии, приеме отраженных от цели сигналов, отличающийся тем, что производят измерение ширины диаграммы направленности антенны при наличии цели ΘЦ, определяют увеличение ширины диаграммы направленности ΔΘЦЦА, где ΘА - значение ширины диаграммы направленности антенны, определяют отношение β=ΔΘЦА, при β≥0,01 принимают решение о протяженной по угловой координате цели, при β<0,01 принимают решение о точечной по угловой координате цели.

2. Устройство распознавания протяженной по угловой координате цели, содержащее передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник и канал распознавания, при этом передатчик содержит модулятор, генератор сверхвысокочастотный (СВЧ) и первый ключ, причем выход модулятора соединен с первым входом первого ключа и первым выходом передатчика, выход генератора СВЧ соединен со вторым входом первого ключа и вторым выходом передатчика, выход первого ключа является третьим выходом передатчика и соединен с первым входом антенного переключателя, второй вход которого соединен с антенной, а выход - со входом приемника, канал распознавания содержит последовательно соединенные первую линию задержки, второй ключ и смеситель, причем вход первой линии задержки является первым входом канала распознавания и соединен с первым выходом передатчика, второй вход смесителя является вторым входом канала распознавания и соединен со вторым выходом передатчика, второй вход второго ключа является третьим входом канала распознавания и соединен с выходом приемника, первый выход передатчика и выход приемника соединены с входами индикатора кругового обзора радиолокационной станции (РЛС), отличающееся тем, что дополнительно содержит блок сканирования, механически соединенный с антенной, а канал распознавания дополнительно содержит последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты, измеритель ширины диаграммы направленности антенны для формирования сигнала, пропорционального ширине диаграммы направленности антенны ΘЦ, вычитающее устройство, для формирования сигнала пропорционального величине ΔΘЦЦА, где ΘА - значение ширины диаграммы направленности антенны, делитель для определения сигнала, пропорционального отношению β=ΔΘЦА, и пороговое устройство, причем вход усилителя промежуточной частоты соединен с выходом смесителя, а первый и второй выходы порогового устройства являются выходами канала распознавания соответственно для протяженной по угловой координате цели при β≥0,01 и для точечной по угловой координате цели при β<0,01.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам для обнаружения объекта путем отражения от его поверхности радиоволн и может быть использовано в радиолокации для распознавания протяженной по дальности цели.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для радиолокационного сопровождения воздушных и наземных целей. .

Изобретение относится к области радиолокации. .

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано в импульсных радиолокационных станциях, предназначенных для судовождения, аэрокосмической разведки судов.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к системам, предназначенным для распознавания различия между неподвижными и подвижными объектами. .

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для получения в отраженном сигнале информации о движении объекта. .

Изобретение относится к системам распознавания протяженных целей и может быть использовано для определения класса цели

Изобретение относится к системам и способам для ослабления влияния ветровых турбин на расположенную вблизи радарную систему

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации

Изобретение относится к системам для обнаружения объектов путем отражения от его поверхности радиоволн и может быть использовано в радиолокации для распознавания класса цели

Изобретение относится к области наблюдения движущихся судов радиолокационными станциями и предназначено для сопровождения траектории судна путем оценки его координат и вектора скорости движения. Способ включает радиолокационное измерение координат судна в текущий момент времени с последующим сглаживанием параметров траектории судна с помощью α-β фильтра. Для выбора сглаживающих коэффициентов α и β реализуют процедуру моделирования сопровождения судна при различных значениях α и β, при этом выбирают такие значения сглаживающих коэффициентов, которые обеспечивают минимум среднеквадратичного отклонения разности между текущими измерениями координат судна и их вычисленными при моделировании сопровождения значениями. Достигаемый технический результат - повышение точности оценки текущих координат и вектора скорости движения судна при наличии в его движении участков как прямолинейного равномерного, так и маневренного движения. 3 ил.

Предлагаемое устройство относится к области радиолокации, в частности к системам, предназначенным для распознавания различия между неподвижными и подвижными объектами, а также для определения величины и знака доплеровской частоты. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности и точности обнаружения движущейся цели путем определения величины и знака доплеровской частоты при ее малых значениях. Когерентно-импульсный радиолокатор содержит определенным образом соединенные между собой: модулятор, усилитель мощности, переключатель прием-передача, четыре смесителя, два усилителя промежуточной частоты, четыре полосовых фильтра, два детектора, два накопителя, задающий генератор, генератор промежуточной частоты, приемопередающую антенну, пороговое устройство, блок удвоения промежуточной частоты, блок вычитания, фильтр разностной частоты, фильтр суммарной частоты, фазовращатель на 90°, два перемножителя, ключ, фазовый детектор и блок регистрации. 3 ил.
Заявляемые технические решения относятся к области радиолокации. Достигаемый технический результат в первом варианте - исключение перегрузки устройств при распознавании трасс целей и ложных трасс. Указанный результат в первом варианте решается тем, что в способе распознавания трассы цели и ложной трассы, формируемой синхронной ответной помехой в пространстве между ее постановщиком и радиолокационной станцией (РЛС), основанном на вобуляции периода повторения зондирующих сигналов, при вобуляции выставляют два строба: один для сигналов предполагаемой ложной трассы и другой для сигналов предполагаемой трассы цели, принимают решение по проверяемой трассе в зависимости от того, в каком стробе принят сигнал, а если сигнал принят в обоих стробах, то принимают решение о том, что это трасса цели, прикрываемая ложной трассой. Достигаемый технический результат во втором варианте - распознавание ложной трассы и трассы цели при эпизодическом применении изменения параметров сигнала РЛС. Указанный результат достигается тем, что в способе распознавания трассы цели и ложной трассы, формируемой синхронной ответной помехой в пространстве между ее постановщиком и РЛС, основанном на изменении параметров зондирующих сигналов в соседних периодах зондирования, сохраняют возможность приема сигналов предшествующего периода зондирования, принимают решение по проверяемой трассе: ложная трасса, если принят сигнал с параметрами предшествующего периода зондирования, трасса цели, если принят сигнал с параметрами текущего периода зондирования, трасса цели, прикрываемая ложной трассой, если приняты сигналы с параметрами предшествующего и текущего периода зондирования. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при создании средств комплексной разведки объектов. Достигаемый технический результат - повышение достоверности идентификации объектов за счет уточнения экстраполированных оценок координат в обоих каналах и параметра идентификации с использованием дополнительно определяемых вероятностей появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсий отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом информационном канале. Указанный результат достигается за счет того, что дополнительно определяют вероятности появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсии отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом канале, которые используют для уточнения экстраполированных оценок координат в обоих каналах и параметра идентификации. Уточнение экстраполированных оценок координат и параметра идентификации достигается в результате весового объединения экстраполированных оценок, рассчитанных при гипотезе о появлении полезных оценок координат, с аналогичными оценками, рассчитанными при гипотезе о появлении ложных оценок координат с известными статистическими характеристиками. 2 ил.
Наверх