Способ измерения диаграмм эффективной площади рассеяния крупногабаритных объектов над границей раздела сред "воздух-земля"



Способ измерения диаграмм эффективной площади рассеяния крупногабаритных объектов над границей раздела сред воздух-земля
Способ измерения диаграмм эффективной площади рассеяния крупногабаритных объектов над границей раздела сред воздух-земля
Способ измерения диаграмм эффективной площади рассеяния крупногабаритных объектов над границей раздела сред воздух-земля

 


Владельцы патента RU 2527490:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина) (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано при измерениях эффективной площади рассеяния (ЭПР) образцов современной техники. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения диаграмм ЭПР крупногабаритных объектов. Указанный результат достигается за счет существенного снижения доминирующих погрешностей оценки ЭПР в условиях многолучевого распространения радиоволн (МРР), обусловленных сферичностью фазового фронта облучающего поля и спадом его интенсивности на границах раскрыва испытываемого объекта, различным уровнем и характером распределения интенсивности облучающего поля по раскрыву объекта и эталонного отражателя при их размещении на различных расстояниях и высотах над подстилающей поверхностью полигона, несоответствием мощности принимаемого эхо-сигнала от эталонного отражателя в условиях МРР номинальному значению его ЭПР, определенному для условий свободного пространства. Предлагаемый способ может быть реализован на полигонах открытого типа при измерениях ЭПР образцов крупногабаритной подвижной техники в сантиметровом-дециметровом диапазонах длин волн. 3 ил.

 

Изобретение относится к радиолокации, в частности к радиолокации объектов сложной формы над границей раздела сред «воздух-земля», и может быть реализовано при измерениях эффективной площади рассеяния (ЭПР) образцов современной техники массой до 50 т и более, с максимальной длиной 20-25 м и высотой до 5-7 м. Измерения диаграмм ЭПР крупногабаритных объектов (далее по тексту - объект, испытываемый объект) проводят, как правило, с помощью измерительных радиолокационных станций (РЛС) или многочастотных радиолокационных измерительных комплексов (РИК).

В соответствии с определением термина «эффективная площадь рассеяния» (ЭПР), а также с учетом массы и размеров испытываемого объекта измерения диаграмм его ЭПР проводят, как правило, на полигонах открытого типа под углами места не больше 1-2 градуса. Основной недостаток измерений диаграмм обратного рассеяния (диаграмм ЭПР) объектов на полигонах открытого типа - влияние на результаты измерений мешающих факторов, связанных с многолучевым распространением радиоволн (МРР) и с погодными условиями (см., например, ТИИЭР, 1987, т.75, №4, стр.78-84). Для снижения влияния этих факторов принимают традиционные меры по уменьшению интенсивности зондирующих сигналов, отраженных от подстилающей поверхности (ПП) полигона, или по обеспечению когерентного (синфазного) сложения прямых и отраженных ПП зондирующих сигналов в рабочей зоне РИК. Кроме того, предусматривается периодическая калибровка приемопередающих трактов РИК и учет влияния внешних условий на результаты измерений ЭПР, которые могут занимать от одних до нескольких суток.

Известен способ измерения ЭПР крупногабаритных объектов над границей раздела сред «воздух-земля» (см., например, журнал «Измерительная техника», 2003, №5, стр.47-52), предусматривающий корректировку результатов измерений ЭПР испытываемого объекта для исключения (существенного снижения) влияния на них МРР в вертикальной плоскости. С этой целью в известное уравнение измерения ЭПР объекта σоб(φ;θ,λ) в условиях свободного пространства с использованием эталонного отражателя (ЭО) (см., например, ТИИЭР, 1965, т.53, №8, стр.1039) автором настоящего способа предложено вводить поправочный коэффициент <Vэoh(h)>4/<Vобh(h)>4:

σ о б ( ϕ ; θ , λ ) = σ э о ( ϕ э о ; θ э о , λ ) P о б ( ϕ ; θ ) < V э о h ( h ; λ ) > 4 R о б 4 / ( P э о ( ϕ э о ; θ э о ) R э о 4 < V о б h ( h ; λ ) > 4 ) , ( 1 )

где φ и θ - курс и тангаж объекта, φэо и θэо - курс и тангаж ЭО; λ - длина волны зондирующего излучения измерительной РЛС; σэоэоэо,λ) - номинальное значение ЭПР ЭО; Pоб(φ;θ) и Rоб - мощность эхосигнала от объекта и расстояние до него; Pэоэоэо) и Rэо - мощность эхосигнала от ЭО и расстояние до него; <Vэoh(h;λ)>2 и <Vобh(h;λ)>2 - оценки средних значений функции ослабления (ФО) интенсивности (мощности) облучающего поля (ИОП) соответственно по раскрыву ЭО и объекта в вертикальной поперечной плоскости, h - высота точки наблюдения (см., например, А.И. Калинин, Е.Л. Черенкова. Распространение радиоволн и работа радиолиний. - М.: Радио и связь, 1971, стр.14-15). Способ предусматривает расчетно-экспериментальную оценку ФО ИОП с использованием известной формулы для малых углов скольжения зондирующих сигналов (см., например, Е. А. Штагер. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы. - М.: Радио и связь, 1986, стр.176, выражение 9.29).

По заключению автора данного способа «попытки исключить влияние ПП при измерениях ЭПР объектов над границей раздела сред «воздух-земля» с помощью поправочного коэффициента <Vэoh(h)>4/<Vобh(h;λ)>4 приводят к погрешностям на уровне 4-5 дБ». Действительно, реализация данного способа измерений ЭПР требует проведения значительного объема работ по расчетно-экспериментальной оценке ФО ИОП в вертикальной плоскости для типовых условий локации объекта на конкретном полигоне. Однако при анализе точности предлагаемого способа автор рассмотрел только частный случай отражения радиоволн ПП ( ρ 2 = ρ s 2 + ρ d 2 , где ρ, ρs и ρd - соответственно коэффициенты отражения радиоволн Френеля, зеркального и диффузного отражения Бартона) без учета реальной взаимосвязи между коэффициентами ρ, ρs и ρd (см., например, ТИИЭР, 1974, т.62, №6, стр.38-41). Кроме того, автор не учел несоответствие между номинальным значением ЭПР ЭО, определенным для условий свободного пространства, и мощностью результирующего эхосигнала от ЭО, формируемого в условиях МРР на основе сложения его 4 компонент (см. фиг.1), а также возможности известных способов измерения ФО ИОП (см., например, Е.А. Штагер. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы. - М.: Радио и связь, 1986, стр.171-177).

Известен также способ измерения ЭПР крупногабаритных объектов, предусматривающий проведение калибровки измерительной РЛС при размещении ЭО непосредственно перед объектом в ее рабочей зоне (Патент РФ №2326400, МПК 7 G01S 13/00, 2007). Рассматриваемый способ включает, в частности, размещение ЭО на вспомогательном поворотном устройстве, вращение ЭО в горизонтальной плоскости и облучение системы «неподвижный объект - вращающийся ЭО», последовательное измерение максимального (Pmax) и минимального (Pmin) значений мощности эхосигналов от этой системы, оценку «ЭПР взаимодействия объекта с ЭО» по формуле σвз(λ)=σэоэоэо,λ){(Pmax)0,5-(Pmin)0,5}2/{(Pmax)0,5+(Pmin)0,5}2, расчет текущих значений круговой диаграммы ЭПР объекта в горизонтальной плоскости по формуле σоб(φ;θ,λ)=σвз(λ)Pоб(φ;θ,λ)/Pвз(φ;θ,λ), где Pоб(φ;θ,λ) - предварительно измеренная диаграмма рассеяния мощности эхосигнала от объекта, Pвз(φ;θ,λ) - «мощность электромагнитного взаимодействия объекта с ЭО». Однако авторами способа однозначно не определены предельные размеры «крупногабаритного объекта», координаты точки отсчета для смещения ЭО относительно объекта на расстояние λ/4, а также метод оценки мощности Pвз(φ;θ,λ). При этом в способе и устройстве, реализующем предложенный способ (Патент РФ №2342672, МПК 7 G01S 13/00, 2007), средства исключения влияния МРР на результаты измерений ЭПР объекта не рассматриваются. В тоже время известно (см., например, ТИИЭР, 1987, т.75, №4, стр.96-98), что методическая ошибка измерения ЭПР объектов, обусловленная МРР над ПП полигона, может быть доминирующей и достигать 8-10 дБ.

Наиболее близким к заявляемому является способ измерения диаграмм ЭПР объектов в горизонтальной плоскости, реализованный на полигоне с зеркально отражающей ПП (ρs~1, ρs>>ρd) в диапазоне частот 1-12 ГГц (см., например, ТИИЭР, 1965, т.53, №8, стр.1085-1094). Измерения диаграмм ЭПР объекта проводятся на 3 трассах различной протяженности Ro, определяемой в соответствии с критерием дальней зоны при оценке «мгновенных» значений ЭПР объекта под заданным ракурсом (R0≥2D2/λ, где D - максимальный размер объекта). Основное преимущество способа - возможность обеспечить достаточно равномерное симметричное распределение ФО ИОП в рабочей зоне РИК непосредственно над границей раздела сред (см., например, ТИИЭР, 1965, т.53, №8, стр.1058-1061, 1087). Одним из необходимых условий реализации такого преимущества является выбор высоты приемопередающих антенн РИК с учетом достижимой высоты позиционирования испытываемого объекта над 1111 полигона, расстояния до объекта и длины волны облучающего поля (см., например, журнал «Радиотехника», №5, 2008, стр.116-119).

Рассматриваемый способ включает: контроль распределения ИОП в рабочей зоне РИК и расчет на основе его результатов поправок в уравнение измерений ЭПР объекта, размещение в этой зоне объекта на опорно-поворотной платформе (ОПП) на высоте hобкRоб/(4hак), где k=1, 2…, n (λк+1к и hа(к+1)>hак), вращение в горизонтальной плоскости и последовательное зондирование объекта в дискретных точках λк диапазона рабочих длин волн РИК, прием и измерение мощности эхосигналов от объекта, периодическую калибровку приемопередающих трактов РИК путем зондирования и измерения мощности эхосигналов от уголкового отражателя (УО) с известным номинальным значением ЭПР, установленного в дополнительной рабочей зоне РИК, вынесенной по дальности из его основной зоны, расчет диаграмм текущих значений ЭПР объекта σоб(φ;θ,λк) в горизонтальной плоскости в угловом секторе φ=0-360° на длинах волн λк путем сравнения мощности эхосигналов от объекта Pоб(φ;θ,λк) и УО Pуоуоуок), где φуо, θуо - курс и тангаж УО, с учетом поправок на спад ИОП на границах раскрыва объекта и УО в вертикальной (поперечной) и горизонтальной (продольной) плоскостях.

Однако измерения диаграмм ЭПР испытываемого объекта рассматриваемым способом выполняются при следующих основных ограничениях и допущениях (см., например, ТИИЭР, 1965, т.53, №8, стр.1085-1088):

1. Максимальный размер объекта в горизонтальной плоскости Dr, последовательно размещаемого и зондируемого в диапазоне частот 1-12 ГГц на расстояниях 150 м, 360 м и 750 м, не превышает 3-5 м.

2. Максимальный размер объекта в вертикальной плоскости Dh, определяемый спадом ИОП на границах его раскрыва в этой плоскости, при спаде ИОП до 2 дБ не превышает 2,2-2,5 м.

3. Распределение ИОП в разнесенных по дальности основной и дополнительной рабочих зонах РИК считается известным и неизменным в процессе испытаний объекта. Одновременно считаются известными и постоянными относительные вклады отраженных ПП полигона компонент в интенсивность результирующих эхосигналов от УО и объекта, размещенных в разнесенных по дальности рабочих зонах РИК.

Изложенные выше первые 2 ограничения не позволяют реализовать рассматриваемый способ в условиях облучающего поля со сферичным фазовым фронтом или поля с высокой направленностью излучения при измерениях ЭПР объектов с максимальной длиной и высотой соответственно до 20-25 м и 5-7 м (см., например, Экспресс-информация, Радиотехника СВЧ, №42, стр.1-6. - М.: ВИНИТИ, 1989). С целью исключения смещения (до минус 5 дБ и ниже) оценки среднего значения ЭПР объекта, обусловленного сферичным фазовым фронтом облучающего поля, используют обобщенные критерии дальней зоны. Например, критерий для случая измерений средних значений ЭПР подвижного («колеблющегося») объекта (см., например, Е.А. Штагер. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы. - М.: Радио и связь, 1986, стр.62). Для снятия ограничений к размерам объекта, обусловленных высокой направленностью облучающего поля в вертикальной плоскости (десятые доли градуса для случая зеркально отражающей ПП), снижают интенсивность зеркально отраженных ПП зондирующих сигналов РИК известными способами (см., например, ТИИЭР, 1965, т.53, №8, стр.1044, 1087). С учетом особенностей отражения радиоволн ПП под малыми углами скольжения, а также естественных изменений погодных условий на полигонах открытого типа допущения по п.3 могут быть выполнены частично или не соответствовать реальной ситуации в целом (см., например, ТИИЭР, 1974, т.62, №6, стр.38-41).

В соответствии с вышеизложенным для обеспечения приемлемой точности измерения диаграмм ЭПР крупногабаритных объектов в заявляемом способе предусматривается принятие следующих мер.

1. Обеспечение достаточно равномерного распределения ИОП в рабочей зоне РИК в вертикальной плоскости (спад ИОП на границах зоны относительно ее центра не более 1-2 дБ) путем достижения зеркально-диффузного характера отражения радиоволн ПП полигона (ρs≤0,5, ρd≤0,4; см., например, ТИИЭР, 1974, т.62, №6, стр.40). Требуемый характер отражения радиоволн может быть достигнут, в частности, за счет неровностей или растительного покрова ПП при определенных положительных углах наклона электрической оси антенн РИК относительно линии визирования объекта (см., например, ТИИЭР, 1965, т.53, №8, стр.1044).

2. Размещение УО на расстоянии и высоте, соответственно равными расстоянию до объекта и его высоте, в дополнительной рабочей зоне РИК, вынесенной из его основной рабочей зоны на минимальный угол в азимутальной плоскости, достаточный для селекции эхосигналов от УО на фоне объекта и обеспечения идентичности (относительной близости) распределения ИОП в основной и дополнительной рабочих зонах РИК.

3. Проведение измерений ЭПР тестового объекта (объекта с известной диаграммой обратного рассеяния) путем зондирования и сравнения мощности эхосигналов от УО и тестового объекта, размещаемых соответственно в дополнительной и основной рабочих зонах РИК на одинаковых высотах и расстояниях.

4. Представление диаграмм ЭПР испытываемого объекта в виде графиков зависимости текущих средних значений его ЭПР от курса в горизонтальной плоскости для заданных значений тангажа (или крена объекта - при необходимости). Минимально допустимое значение сектора усреднения «мгновенных» значений ЭПР объекта в этой плоскости определяют по формуле (см., например, Е.А. Штагер. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы. - М.: Радио и связь, 1986, стр.62); Δ ϕ 0 k ( L 2 / R о б 2 λ k 2 / L 2 ) 0,5 при условии L 2 / R о б 2 < < λ k 2 / L 2 , где L - максимальный размер объекта в горизонтальной плоскости, Rоб - расстояние до испытываемого объекта, k=1, 2, …, n.

В соответствии с вышеизложенным уравнение измерения диаграмм текущих средних (в угловом секторе φ±υok/2;θ) значений ЭПР объекта σоб(φ;θ,λк) заявляемым способом имеет вид:

σ о б ( ϕ ; θ , λ к ) = η < σ у о ( ϕ у о ; θ у о , λ к ) > < P о б ( ϕ ; θ , λ к ) > < V у о h ( θ у о ; λ к ) > 4 < V у о r ( ϕ у о ; θ у о , λ к ) > 4 / ( P у о ( ϕ у о ; θ у о , λ к ) > < V о б h ( θ ; λ к ) > 4 < V о б r ( ϕ ; θ , λ к ) > 4 ) , k = 1,2, , n , ( 2 ) ,

где η=<σ*(φтоток)>/<σ(φтоток)>, <σ*(φтоток)> и <σ(φтоток)> - измеренное и известное среднее значение ЭПР тестового объекта в заданном угловом секторе (θто±υok/2;θто), υok - интервал усреднения текущих «мгновенных» значений мощности принимаемых эхосигналов от зондируемого тела в горизонтальной плоскости (определенный в соответствии с обобщенным критерием дальней зоны для испытываемого объекта); <σуоуоуок)> и <Pуоуоуок)> - известное среднее значение ЭПР УО и измеренное среднее значение мощности его эхосигнала в угловом секторе (φуо±υok/2;θуо); <Pоб(φ;θ,λк)> - среднее (в угловом секторе φ±υok/2;θ) значение мощности эхосигнала от объекта; <Vуоhуок)>2, <Vобh(θ;λк)>2 и <Vуоrуоуок)>2, <Vобr(φ;θ,λк)>2 - средние значения ФО ИОП по раскрыву УО и объекта соответственно в вертикальной поперечной (h) и горизонтальной продольной (r) плоскостях.

Новым техническим результатом предлагаемого способа является повышение точности измерений диаграмм обратного рассеяния крупногабаритных объектов (до 5-6 дБ и более в зависимости от их размеров) на основе снижения доминирующих погрешностей оценок средних значений их ЭПР. К основным из них относятся методические погрешности, обусловленные:

- сферичностью фронта облучающего поля и спадом его интенсивности по раскрыву объекта;

- различным уровнем или характером распределения ИОП по раскрыву объекта и ЭО при их размещении на различных расстояниях и высотах, зависимостью этих характеристик облучающего поля от погодных условий;

- несоответствием мощности эхосигнала от ЭО в условиях МРР номинальному значению его ЭПР, определенному для условий свободного пространства.

Проведенный анализ уровня современной измерительной техники в области измерений ЭПР объектов сложной формы позволяет установить, что техническое решение, характеризующееся совокупностью признаков, идентичных всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, отсутствует, что указывает на соответствие заявляемого изобретения критерию «новизна». Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявляемого способа, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками. На основании анализа уровня техники в этих областях не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого способа на указанный технический результат, следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «изобретательский уровень». Предлагаемое техническое решение «Способ измерения диаграмм ЭПР крупногабаритных объектов над границей раздела сред «воздух-земля»» промышленно применимо, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность осуществления, работоспособность и воиспроизводимость этого решения.

Сущность изобретения поясняется фигурами 1-3.

На фигуре 1 представлена схема электромагнитного взаимодействия испытываемого объекта с ПП полигона на измерительной трассе многочастотного РИК, где приняты следующие обозначения: многочастотный РИК (измерительный комплекс) - 1, экранирующая ПП полигона - 2, трассы распространения зондирующих сигналов и эхосигналов от испытываемого объекта - 3, 4 и от эталонного отражателя (ЭО) - 5, горизонтальная линия - 6, ЭО - 7, подставка для ЭО - 8, испытываемый объект - 9, опорно-поворотная платформа - 10, характерный график распределения ИОП над ПП с зеркальным отражением - 11, ψк и βк - углы скольжения и разноса зондирующих и принимаемых РИК эхосигналов, αк - угол возвышения приемопередающей антенны РИК относительно объекта.

На фигурах 2 и 3 приведены графики распределения ИОП по высоте в рабочей зоне РИК в интервале длин волн (0,85-1,15)λo, λo=0,03 м, соответственно для ПП с зеркальным и зеркально-диффузным отражением. На графиках представлены случаи наведения антенны РИК в точки с координатами Ro=800 м, h01=2,5 м (для горизонтальной ПП с углом подъема ψ0=0° - фиг.2а, 3а) и Ro=800 м, h02=7 м (для наклонной ПП с углом ψ0=1° - фиг.2б, 3б). Моделирование распределения ИОП выполнено с помощью обобщенной математической модели ФО (см., например, Сборник трудов Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», г.Воронеж, 2007, т.3, стр.1606-1611) для антенны высотой ha=2,4 м и шириной диаграммы направленности (1,5-1,7)°. Частные случаи равенства среднеквадратичных значений высоты неровностей и растительного покрова ПП (αhυ=0,2 м, ψ0=0° и σhυ=0,15 м, ψ0=1°) представлены соответственно на фиг.3а и 3б. Результаты моделирования ФО подтверждают возможность достижения приемлемого распределения ИОП по высоте в интервале 1,5-7 м на полигоне с ПП с зеркально-диффузным отражением радиоволн.

Устройство, реализующее заявленный способ измерения диаграмм ЭПР крупногабаритных объектов, работает следующим образом. Непосредственно перед испытаниями объекта выполняют: контроль распределения ИОП в рабочих зонах РИК одним из известных способов, калибровку его приемопередающих трактов путем зондирования и приема эхосигналов от УО на РИК, а также измерение ЭПР тестового объекта в заданном секторе путем зондирования и оценки мощности эхосигналов от УО и тестового объекта. Тестовый объект удаляют, а испытываемый объект размещают в основной рабочей зоне РИК на ОПП. Зондирование и регистрацию мощности эхосигналов от объекта на РИК выполняют синхронно с его вращением в горизонтальной плоскости. Результаты калибровки РИК, контроля распределения ИОП в его рабочих зонах, измерения ЭПР тестового объекта и зондирования объекта используют для расчета его диаграмм ЭПР в диапазоне рабочих длин волн измерительного комплекса.

Реализация заявленного способа измерения диаграмм ЭПР крупногабаритных объектов над границей раздела сред «воздух-земля» позволяет существенно повысить точность измерений их ЭПР на полигонах открытого типа в условиях МРР и облучающего поля с сферичным фазовым фронтом. Одновременно внедрение способа позволит значительно расширить класс испытываемых объектов за счет подвижных крупногабаритных объектов большой массы.

Способ измерения диаграмм эффективной площади рассеяния крупногабаритных объектов над границей раздела сред «воздух-земля», включающий размещение испытываемого объекта на опорно-поворотной платформе, установленной в рабочей зоне измерительного комплекса на высоте hобkRоб/(4hak), где λk - длина волны облучающего поля, λk+1k, k=1, 2, …, n, Rоб - расстояние до объекта, hak - высота приемопередающей антенны k-го волнового канала измерительного комплекса, круговое вращение объекта в горизонтальной плоскости и зондирование измерительным комплексом в дискретных точках λk диапазона его рабочих длин волн, прием и измерение мощности эхосигналов от объекта, калибровку приемопередающих трактов измерительного комплекса путем зондирования и измерения мощности эхосигналов от уголкового отражателя, расчет диаграмм эффективной площади рассеяния объекта σоб(φ;θ,λk), где φ и θ соответственно его курс и тангаж, на основе сравнения мощности эхосигналов от объекта и уголкового отражателя, отличающийся тем, что измерения диаграмм эффективной площади рассеяния испытываемого объекта проводят на полигоне с зеркально-диффузным отражением радиоволн подстилающей поверхностью, уголковый отражатель устанавливают на расстоянии и высоте, равными соответственно расстоянию до объекта и его высоте, в дополнительной рабочей зоне измерительного комплекса, полученной путем ее разноса с основной рабочей зоной в азимутальной плоскости на минимальный угол, достаточный для селекции эхосигналов от уголкового отражателя на допустимом фоне объекта, непосредственно перед измерениями диаграмм обратного рассеяния объекта проводят измерение эффективной площади рассеяния тестового объекта в заданном угловом секторе, а расчет диаграмм эффективной площади рассеяния испытываемого объекта выполняют по формуле:
σоб(φ;θ,λк)=η<σуоуоуок)><Pоб(φ;θ,λк)><Vуоhуок)>4<Vуоrуоуок)>4/
(<Pуоуоуок)><Vобh(θ;λк)>4<Vобr(φ;θ;λк)>4), k=1, 2, …, n,
где η=<σ*(φтоток)>/<σ(φтоток)>, <σ*(φтоток)> и <σ(φтоток)> - измеренное и известное среднее значение ЭПР тестового объекта в угловом секторе (φто±υok/2;θто), υok - интервал усреднения текущих «мгновенных» значений мощности принимаемых эхосигналов от зондируемого тела в горизонтальной плоскости, определенный в соответствии с обобщенным критерием дальней зоны для испытываемого объекта; <σуоуоуок)> и <Pуоуоуок)> - известное среднее значение эффективной площади рассеяния уголкового отражателя и измеренное среднее значение мощности его эхосигнала в угловом секторе (φуо±υok/2;θуо); <Pоб(φ;θ,λк)> - среднее значение мощности эхосигнала от объекта в угловом секторе (φ±υok/2;θ); <Vуоhуок)>2, <Vобh(θ;λк)>2 и <Vуоrуоуок)>2, <Vобr(φ;θ,λк)>2 - средние значения функции ослабления интенсивности облучающего поля по раскрыву уголкового отражателя и объекта соответственно в вертикальной поперечной (h) и горизонтальной продольной (r) плоскостях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авионике - к приборам сигнализации об опасности сближения с землёй или с высоким препятствием. Технический результат заключается в уменьшении размеров антенны за счет выбора большой рабочей частоты и уменьшении мощности передатчика и чувствительности приёмника.

Изобретения могут быть использованы при обнаружении отражающих радиоизлучение целей, находящихся на больших дальностях, скрытно и независимо от воздействия активных помех Достигаемый технический результат - измерение дальности до обнаруженной цели, находящейся на большом удалении.

Изобретение относится к области радиолокации, преимущественно к малогабаритным радиолокационным станциям (РЛС), и может быть использовано на различных типах аппаратов воздушного и надводного базирования.

Изобретение может быть использовано для применения на судах различного тоннажа. Достигаемый технический результат - обеспечение безопасности плавания в особо сложных навигационных условиях с автоматическим решением навигационных задач.

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, предназначенным для формирования кодированного информационного сигнала в системах радиочастотной идентификации объектов.

Изобретения относятся к высокоскоростной радиолокационной технике и могут быть использованы при создании активной системы защиты объекта (человека-снайпера) от поражения его сверхскоростной малоразмерной целью (пулей).

Предлагаемые изобретения относятся к радиолокации. Достигаемый технический результат - уменьшение затрат энергии всех радиолокационных станций (РЛС) на зондирование угловых направлений, содержащих запеленгованные цели.

Изобретение относится к комплексной системе управления траекторией летательного аппарата при заходе на посадку. Система включает инерциальную навигационную систему, систему воздушных сигналов, индикатор посадочных сигналов (ИПС), блок комплексной обработки информации (КОИ), спутниковую навигационную систему, блок памяти, блок определения параметров взлетно-посадочной полосы (ВПП), блок определения местоположения виртуального курсо-глиссадного радиомаяка (ВКГРМ), блок определения пеленга и дальности ВКГРМ, первый и второй сумматоры, блок определения угла места ВКГРМ.

Изобретение относится к сверхширокополосной (СШП) радиолокации и может быть использовано для решения задач, требующих определения трехмерной формы объектов или определения положения объектов.

Предлагаемое изобретение относится к системам разнесенной радиолокации околоземного космоса. Достигаемый технический результат - повышение надежности и помехозащищенности радиолокационной системы, точности оценок траекторных характеристик наблюдаемых объектов, а также уменьшение габаритов и веса бортовых радиолокаторов.

Изобретения относятся к области радиолокации. Достигаемый технический результат - стабильное, то есть непрерывное в течение длительного времени, определение всех координат целей в дальней зоне контроля при увеличении скрытности работы комплекса. Указанный результат достигается тем, что в заявленном способе принимают отраженные целями радиоизлучения, измеряют их угловые координаты с помощью пассивной радиолокации (ПРЛ), определяют дальности хотя бы до одной из целей с помощью активной радиолокации (АРЛ), вычисляют дальности до других целей, при этом в качестве источника радиоизлучений выбирают радиолокационную станцию (ЗРЛС), расположенную за горизонтом, с известными ее координатами и параметрами излучений (зондов) с постоянным или переменным периодом повторения и облучающую контролируемую зону, определяют моменты приема отраженных от целей ее зондов, затем, после определения дальности до одной из целей, вычисляют момент излучения зонда, по которому вычисляют дальности до других целей, облучаемых этим зондом, вычисляют скорости этих целей, осуществляют их первичный захват и ведут их автосопровождение с помощью ПРЛ, в необходимых случаях вновь определяют дальность хотя бы до одной из них с помощью АРЛ и уточняют момент излучения зонда, по его значению уточняют дальности до других целей и их скорости. Комплекс для определения координат целей, реализующий способ, представляет собой однопозиционную радиолокационную станцию, включаюет первую антенну и активный канал обнаружения (АКО), вторую антенну и пассивный канал обнаружения (ПКО), блок вычисления координат (ВК), выход первой антенны подключен к первому входу АКО, выход второй антенны подключен ко входу ПКО, кроме того, заявленный комплекс содержит блок вычисления момента излучения зонда (ВМИЗ), блок сопровождения целей (СЦ), блок порогового устройства (ПУ) и блок датчика единого времени (ДЕВ), при этом выход АКО подключен к первому входу блока ВМИЗ, выход ПКО подключен к его второму входу, а также к первому входу блока ВК и к первому входу блока СЦ, первый выход блока ВМИЗ подключен ко второму входу блока ВК, а его второй выход подключен к первому входу блока ПУ, выход блока ПУ подключен ко второму входу АКО, выход блока ВК подключен ко второму входу блока СЦ, а его выход подключен к третьему входу блока ВМИЗ, выход блока ДЕВ подключен ко второму входу блока ПУ, к четвертому входу блока ВМИЗ, к третьему входу блока ВК и к третьему входу блока СЦ, кроме того,, антенна ПКО выполнена многолучевой. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к СВЧ технике, а именно к РЛС с программируемой временной диаграммой и способам их функционирования. Техническим результатом изобретения является создание РЛС с программируемой в реальном времени временной диаграммой и программируемым в реальном времени зондирующим сигналом и способа ее функционирования с увеличенной универсальностью в смысле выполняемых ими задач, которые позволяют снять многие ограничения системы обработки сигнала, при этом обеспечив выполнение ряда новых задач, к которым относятся: увеличение дальности действия РЛС при ограниченной пиковой мощности передатчика; повышение вероятности обнаружения малоразмерных объектов на фоне неоднородной подстилающей поверхности за счет улучшения селекции по доплеровской скорости с использованием сложных сигналов разной базы; уменьшение мертвой зоны для обнаружения близко расположенных объектов. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для измерения радиолокационных характеристик целей. Технический результат изобретения - устранение погрешностей измерения элементов матрицы рассеяния, вызванных условиями двухпозиционного приема, за счет применения волноводного направленного разделителя поляризаций и приемно-передающей антенны с вертикальной и горизонтальной поляризациями излучения, которые обеспечивают однопозиционные условия измерения матрицы рассеяния с абсолютной фазой цели. Для этого устройство содержит приемно-передающую антенну с вертикальной и горизонтальной поляризациями излучения, волноводный направленный разделитель поляризаций с основным плечом квадратного поперченного сечения и двумя ортогональными боковыми плечами, выполненными на волноводах прямоугольного поперечного сечения, синхронизатор работы устройства, импульсный модулятор, два усилителя мощности, смеситель высокой частоты (ВЧ), генератор опорной частоты, гетеродин, два ортогональных приемных канала, каждый из которых содержит: амплитудный регистратор и последовательно соединенные: коммутатор, смеситель промежуточной частоты (ПЧ), усилитель ПЧ, фильтр ПЧ и фазометр. 2 ил.

Настоящее изобретение относится в целом к погрузочно-разгрузочным устройствам и в частности к системам и способам, объединяющим данные по зонам обнаружения в дополнительные беспроводные средства дистанционного управления погрузочно-разгрузочными устройствами. Технический результат - улучшение характеристик эксплуатации погрузочно-разгрузочного устройства. Способ эксплуатации погрузочно-разгрузочного устройства использует множественные зоны обнаружения, заключающийся в: - определении первой зоны обнаружения, покрывающей область, как минимум частично расположенную спереди от движущегося вперед устройства; - определении второй зоны обнаружения, покрывающей область, как минимум частично расположенную спереди от движущегося вперед устройства; - выполнении первого действия, если в первой зоне обнаружения было определено недопустимое препятствие; и выполнении второго действия, отличного от первого, если во второй зоне обнаружения было определено недопустимое препятствие. Способ предусматривает, что первая и вторая зоны обнаружения определяются при помощи как минимум одного бесконтактного датчика препятствий, передающего информацию на контроллер, настроенный на управление как минимум одним параметром погрузочно-разгрузочного устройства. 5 н. и 33 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - увеличение дальности обнаружения целей и снижение вероятности ложных тревог за счет использования совместной обработки сигналов на нескольких несущих частотах. Данный технический результат достигается тем, что в заявленном способе осуществляют прием сигналов элементами антенной решетки, их усиление в малошумящем усилителе, преобразование в цифровую форму в аналого-цифровом преобразователе, в качестве внешнего источника подсвета используют излучение одновременно нескольких телевизионных каналов, работающих на разных несущих частотах, при этом в электронно-вычислительной машине производится совместная параллельная обработка сигналов на K несущих частотах в полосе телевизионного вещания и некогерентное накопление сигналов, для чего каждым элементом антенной решетки принимается сигнал, являющийся суперпозицией на нескольких несущих частотах, сигналы с выходов элементов антенной решетки, после усиления и перед преобразованием в цифровую форму, разделяется на K сигналов с помощью делителя и набора полосовых фильтров, затем получают результирующий выходной сигнал с увеличенной суммарной мощностью, который сравнивают с порогом. 4 ил.

Изобретения относятся к области радиолокации. Достигаемый технический результат - распознавание импульсов помехи, в том числе импульсов ответной помехи в потоке принимаемых сигналов от источников радиоизлучений. Указанный результат по первому варианту решается тем, что в способе, основанном на приеме прямого излучения источника и его отражения от объекта, измерении по положению максимума взаимной корреляционной функции величины временного сдвига этих радиоизлучений, в качестве отражающего объекта используют активный или пассивный ретранслятор, принимают импульсные последовательности - переизлученную ретранслятором последовательность и принятую с осматриваемого направления, устраняют временной сдвиг последовательностей, при необходимости определяют значение корреляции импульсов последовательностей, импульсы, принятые с осматриваемого направления, соответствующие установленному критерию определения помехи, считают импульсами постановщика импульсной помехи. Указанный результат по второму варианту решается тем, что в способе, основанном на приеме излучения источника с известными координатами и его отражения от объекта с известными координатами, измерении величины временного сдвига между этими излучениями, в качестве отражающего объекта используют активный или пассивный ретранслятор, принимают импульсные последовательности - излученную постановщиком ответной помехи (ПОП) с осматриваемого направления и переизлученную ретранслятором, по последней вычисляют моменты излучения импульсов ПОП и распознают их в первой последовательности. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - повышение качества обнаружения и сопровождения воздушных объектов. Указанный результат достигается тем, что на пункте управления радиолокационной системы с заданной периодичностью выбирают группу радиолокационных станций (РЛС), несущие частоты которых находятся в пределах одного из поддиапазонов бортовых средств помех (БСП), а углы визирования относительно линии курса объектов при наблюдении из центра области неопределенности не превышают полуширины рабочих секторов БСП, область неопределенности положения объектов разбивают на подобласти так, чтобы каждая подобласть вписывалась в главные лепестки диаграмм направленности антенн всех выбранных РЛС, назначают время зондирования каждой подобласти выбранными РЛС, вычисляют угловые координаты зондирований выбранными РЛС, частоты излучаемых РЛС сигналов выбирают произвольно в пределах частотного поддиапазона БСП, причем минимальное различие несущих частот для всех возможных пар из выбранных РЛС должно превышать полусумму значений ширины спектров зондирующих сигналов РЛС, данные о временных, угловых и частотных параметрах зондирования передают на выбранные РЛС. 6 ил.

Изобретение относится к радиотехническим средствам приема и передачи сигналов, в частности к RFID-считывателям систем распознавания объектов. Техническим результатом является повышение чувствительности приемного канала приемно-передающего тракта считывателя за счет введенного устройства компенсации, осуществляющего компенсацию паразитного отраженного излучения в приемном канале считывателя. Предложен считыватель системы идентификации объектов. Считыватель содержит приемно-передающую антенну, циркулятор, первый и второй направленные ответвители, усилитель мощности, генератор высокочастотного (ВЧ) сигнала, смеситель. А также в приемный канал считывателя введено устройство компенсации. Устройство компенсации содержит векторный модулятор, управляющий микроконтроллер, сумматор ВЧ сигналов, третий ответвитель и выпрямитель. 2 ил.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к юстировочным щитам. Юстировочный щит моделирует прямые и зеркально отраженные от земли радиосигналы, идущие от ракеты и цели на конечном участке наведения. Юстировочный щит находится в дальней зоне антенны радиопеленгатора и содержит лазерный и инфракрасный излучатели. Для имитации сигналов от приемоответчика ракеты и сигналов, отраженных от цели, щит снабжен генератором радиоимпульсов с синтезатором частот. Достигается повышение точности юстировки. 3 ил.
Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от импульсных помех. Достигаемый технический результат - формирование признаков импульсной и, в частности, синхронной ответной помехи и ее распознавание на любой дальности. Указанный результат по первому варианту решается тем, что в способе защиты от синхронной ответной помехи, основанном на использовании увеличенного периода зондирования при обнаружении сигналов на дальностях, превышающих максимальную дальность обнаружения РЛС реальной цели, считают их сигналами ответной помехи, определяют ее признаки и используют их для обнаружения этой помехи в совокупности принимаемых сигналов на любой дальности. Указанный результат по первому варианту решается также тем, что в качестве признака используют угловые координаты начала и конца пространственного пакета сигналов, угловые координаты центра пространственного пакета сигналов, уровень сигналов помехи. Указанный результат по второму варианту решается тем, что в способе защиты от импульсной помехи, основанном на использовании увеличенного периода зондирования при обнаружении сигналов на дальностях, превышающих дальность обнаружения РЛС реальной цели, считают их помехами, измеряют разность их фаз в разнесенных в пространстве точках приема и используют ее в качестве признака помехи. Технический результат по второму варианту решается также тем, что разность фаз определяют между сигналами, принятыми основной и вспомогательной антеннами РЛС. 2 н. и 4 з.п. ф-лы.
Наверх