Способ обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности



Способ обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности

 


Владельцы патента RU 2529886:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) (RU)

Способ обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности относится к области радиолокации и может быть использован для радиолокационного мониторинга водной поверхности. Достигаемый технический результат - повышении дальности обнаружения нефтяной пленки радиолокатором. Указанный результат достигается за счет того, что водную поверхность облучают радиоимпульсами, при этом в районе обследуемой акватории устанавливают дополнительный пассивный радиолокационный отражатель с возможностью переотражения поступающих на него радиоимпульсов от радиолокатора и морской поверхности в сторону радиолокатора, производят накопление амплитуд принятых эхосигналов и их пересчет в значения удельной эффективной площади рассеяния для элемента пространственного разрешения, содержащего дополнительный пассивный радиолокационный отражатель, фильтрацию значений удельной эффективной площади рассеяния для учета искажений, при этом обнаружение нефтяных пленок на водной поверхности производят по превышению порогового значения величины удельной эффективной площади рассеяния. 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 2 пр.

 

Настоящее изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для радиолокационного мониторинга водной поверхности акваторий с целью обнаружения нефтяных пленок.

Одной из главных задач экологического мониторинга морской поверхности является задача обнаружения разливов нефти, особенно актуально ее решение для акваторий портов, в которых ведутся погрузочно-разгрузочные операции танкеров, перевозящих сырую нефть и различные нефтепродукты.

Известен способ обнаружения нефтяных загрязнений на поверхности воды (Патент RU, №2387977 C1, G01N 21/55, 2008), включающий облучение исследуемой водной поверхности воды импульсным оптическим пучком с перестраиваемой в узком спектральном диапазоне длиной волны излучения, регистрацию излучения, отраженного от водной поверхности, определение по данным измерений зависимости мощности отраженного излучения от длины волны и нахождение на основе этой зависимости коэффициента отражения и его второй производной по длине волны. Принятие решения о наличии нефтяной пленки на водной поверхности производят по выполнению одновременно двух соотношений, в которые входят коэффициенты отражения от исследуемой и от чистой водной поверхности и вторые производные по длине волны коэффициента отражения от исследуемой и чистой водной поверхности.

Главным недостатком данного способа-аналога является его непригодность для обнаружения нефтяных пленок в сложных метеорологических условиях (при дожде, тумане, снеге и т.п.), а также небольшая дальность обнаружения (не превышает нескольких сот метров).

Известен способ обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности с помощью СВЧ-радиометра (Pelyushenko S.A. Microwave radiometer system for the detection of oil slicks // Spill Science & Technology Bulletin, 1995. Vol.2 №4. P.249-254), включающий прием, обработку и накопление сигналов радиотеплового излучения от исследуемого участка водной поверхности, расчет значения яркостной температуры водной поверхности. Принятие решения о наличии нефтяной пленки на водной поверхности производят по превышению измеренной яркостной температурой водной поверхности порогового значения.

К недостаткам указанного выше способа-аналога следует отнести небольшую дальность действия СВЧ-радиометра (не превышает нескольких сот метров) и низкое пространственное разрешение. Кроме того, обнаружение разливов нефти при скользящих углах облучения невозможно из-за сильного влияния радиотеплового излучения приповерхностного слоя атмосферы.

Известен способ (Solberg A. et al. Automatic Detection of Oil Spills in ERS SAR Images // IEEE Trans. Geosci. and Remote Sensing, 1999. Vol.37, P.1916-1924) обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности с помощью радиолокатора, установленного на искусственном спутнике Земли, работающего в режиме синтезирования апертуры для обеспечения высокого углового разрешения вдоль траектории движения. Способ включают в себя облучение исследуемого участка водной поверхности радиоимпульсами, прием и регистрацию отраженных эхосигналов, пересчет амплитуд отраженных эхосигналов в удельную эффективную площадь рассеяния для каждого пространственного элемента разрешения. В результате радиолокационной съемки исследуемого участка водной поверхности формируется его радиолокационное изображение, каждый пиксель которого соответствует удельной эффективной площади рассеяния одного элемента пространственного разрешения радиолокатора. После формирования радиолокационного изображения выполняют его фильтрацию, сегментацию, пороговую обработку для выделения участков радиолокационного изображения с малыми значениями яркости, соответствующих нефтяным пленкам на водной поверхности.

К недостаткам указанного способа-аналога следует отнести зависимость от метеорологических условий, искажающих формируемое радиолокационное изображение исследуемого участка водной поверхности, а также зависимость от скорости ветра над водной поверхностью, которая должна лежать в пределах от 2 до 10 м/с. В противном случае, эхосигналы, отраженные от водной поверхности, имеют низкую амплитуду, при этом вероятность обнаружения нефтяных пленок значительно снижается. Кроме того, вследствие движения искусственного спутника Земли по орбите радиолокатор может формировать изображения обследуемого участка с определенной периодичностью (например, для RADARSAT-1 от 1 раза в сутки до 1 раза в 6 суток), что препятствует использованию способа для обнаружения нефтяных пленок в режиме реального времени.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому способу является способ обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности с помощью судового радиолокатора (Patent US, №4933678, G01S 13/00, 1990.). Способ включает в себя облучение исследуемого участка водной поверхности радиоимпульсами с горизонтальной поляризацией, прием и регистрацию отраженных эхосигналов, пересчет амплитуд отраженных эхосигналов в удельную эффективную площадь рассеяния для каждого пространственного элемента разрешения, фильтрацию значений удельной эффективной площади рассеяния для учета искажений, обнаружение нефтяных пленок на водной поверхности производят по превышению порогового значения величины удельной эффективной площади рассеяния.

Существенным недостатком данного способа-прототипа является небольшая дальность обнаружения (не превышает 1 км).

Задачей изобретения является разработка способа обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности радиолокатором, обеспечивающего большую дальность обнаружения по сравнению с известными способами.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе, также как и в известном, включающем в себя облучение радиолокатором исследуемого участка водной поверхности радиоимпульсами, прием и регистрацию отраженных эхосигналов, пересчет амплитуд отраженных эхосигналов в удельную эффективную площадь рассеяния для каждого пространственного элемента разрешения, фильтрацию значений удельной эффективной площади рассеяния для учета искажений, обнаружение нефтяных пленок на водной поверхности производят по превышению порогового значения величины удельной эффективной площади рассеяния. Но в отличие от известного способа, в предлагаемом способе вводятся дополнительные признаки:

- в районе обследуемой акватории устанавливают дополнительный пассивный радиолокационный отражатель с возможностью переотражения поступающих на него радиоимпульсов от радиолокатора и морской поверхности в сторону радиолокатора;

- производят накопление амплитуд принятых эхосигналов и их пересчет в значения удельной эффективной площади рассеяния для элемента пространственного разрешения, содержащего дополнительный пассивный радиолокационный отражатель.

Технический результат заключается в повышении дальности обнаружения нефтяной пленки радиолокатором.

Совокупность признаков, сформулированных в п.2 формулы изобретения, характеризует способ, в котором облучение исследуемого участка водной поверхности производят радиоимпульсами с круговой поляризацией, прием и регистрацию поступающих на радиолокатор эхосигналов выполняют раздельно по двум ортогональным поляризациям - горизонтальной и вертикальной, раздельно для горизонтальной и вертикальной поляризации производят накопление амплитуд принятых эхосигналов и их пересчет в значения удельной эффективной площади рассеяния для элемента пространственного разрешения, содержащего дополнительный пассивный радиолокационный отражатель, рассчитывают среднее по накопленным значениям удельной эффективной площади рассеяния, от датчика скорости ветра получают значение скорости приповерхностного ветра в обследуемой акватории, рассчитывают среднеквадратическое отклонение ординат водной поверхности в обследуемой акватории, вычисляют значение когерентной компоненты комплексного коэффициента отражения, рассчитывают значение эффективной площади рассеяния пассивного радиолокационного отражателя для водной поверхности без нефтяной пленки для горизонтальной и вертикальной поляризации, вычисляют пороговое значение удельной эффективной площади рассеяния для горизонтальной и вертикальной поляризации, раздельно для горизонтальной и вертикальной поляризации выполняют сравнение с пороговым значением среднего по накопленным значениям удельной эффективной площади рассеяния, решение о наличии нефтяной пленки на водной поверхности принимают по превышению порогового значения не менее чем по одному виду поляризации.

Технический результат состоит в повышении достоверности обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности.

Рассмотрим пример реализации способа обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности, который иллюстрируется чертежом, на котором обозначено: 1 - радиолокатор и 2 - пассивный радиолокационный отражатель

В обследуемой акватории устанавливают дополнительный пассивный радиолокационный отражатель с возможностью переотражения поступающих на него радиоимпульсов от радиолокатора и морской поверхности в сторону радиолокатора. Отражатель устанавливают на штанге, жестко закрепленной на плавучем буе, который удерживается на водной поверхности с помощью якорного устройства на заданном расстоянии от радиолокатора. Производят облучение радиолокатором исследуемого участка водной поверхности радиоимпульсами с горизонтальной поляризацией. Выполняют прием и регистрацию отраженных эхосигналов, производят накопление амплитуд принятых эхосигналов и их пересчет в значения удельной эффективной площади рассеяния для элемента пространственного разрешения, содержащего дополнительный пассивный радиолокационный отражатель, по формуле

σ 0 = ( 4 π ) 3 λ 2 P r P t R 4 G 2 A ,                                 ( 1 )

где

λ - длина волны излучаемых радиолокатором электромагнитных волн,

R - расстояние от радиолокатора до участка морской поверхности,

G - коэффициент усиления антенны радиолокатора,

Pr - мощность принятых эхосигналов,

Pt - мощность излученного сигнала,

A - площадь элемента пространственного разрешения.

Площадь элемента пространственного разрешения рассчитывается по формуле

A = c τ R t g ( 0.5 Δ θ 2 ) cos θ 1 , ( 2 )

где

c - скорость света в вакууме,

τ - длительность радиоимпульса в излучении,

Δθ2 - ширина диаграммы направленности антенны радиолокатора в азимутальной плоскости,

θ1 - угол скольжения.

Угол скольжения рассчитывается по формуле

θ 1 = arcsin ( h R ) ,                                            ( 3 )

где h - высота установки антенны судового радиолокатора.

Далее выполняют фильтрацию значений удельной эффективной площади рассеяния для учета искажений, обнаружение нефтяных пленок на водной поверхности производят по превышению порогового значения величины удельной эффективной площади рассеяния.

Покажем возможность достижения указанного технического результата. Оценим дальность обнаружения нефтяной пленки радиолокатором при использовании пассивного радиолокационного отражателя.

Представим (1) в следующем виде:

σ 0 = B R 4 A ,  где B = ( 4 π ) 3 λ 2 G 2 P t .                        ( 4 )

Дальность обнаружения нефтяной пленки на морской поверхности радиолокатором без использования пассивного радиолокационного отражателя составляет R0=1 км. При скользящих углах облучения и при λ=3 см удельная эффективная площадь рассеяния морской поверхности с нефтяной пленкой (Леонтьев В.В., Бородин М.А., Игнатьева О.А. Бистатические диаграммы рассеяния морской поверхности, покрытой мономолекулярной нефтяной пленкой // Радиотехника, 2012. №7. С.42-43) для горизонтальной поляризации составляет -78 дБ.

На расстоянии от радиолокатора R0=R=103 м и при типичных для судовых радиолокаторов параметрах τ=500·10-9 с, Δθ=1O, h=15 м, θ1=0.86O, значение параметра B из формулы (4) в случае горизонтальной поляризации составляет B=2.08·10-17.

Эффективная площадь рассеяния участка морской поверхности связана с удельной эффективной площадью рассеяния соотношением (Справочник по радиолокации под ред. М. Сколника. Том 1. Основы радиолокации. М.: Сов. радио, 1976, С.321):

σ = σ 0 A .                                              ( 5 )

Учитывая (4) и (5), дальность обнаружения нефтяной пленки на водной поверхности

R 0 = σ B 4 . ( 6 )

При использовании пассивного радиолокационного отражателя с эффективной площадью рассеяния σ=10 м2 дальность обнаружения нефтяной пленки составляет R0=2.63 км.

Следовательно, дальность обнаружения нефтяной пленки на водной поверхности при использовании пассивного радиолокационного отражателя увеличивается в 2.63 раза.

Таким образом, технический результат достигнут.

Рассмотрим другой частный случай реализации способа обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности.

В обследуемой акватории устанавливают дополнительный пассивный радиолокационный отражатель с возможностью переотражения, поступающих на него радиоимпульсов от радиолокатора и морской поверхности в сторону радиолокатора. Отражатель устанавливают на штанге, жестко закрепленной на плавучем буе, который удерживается на водной поверхности с помощью якорного устройства на заданном расстоянии от радиолокатора. Производят облучение радиолокатором исследуемого участка водной поверхности радиоимпульсами с круговой поляризацией. Выполняют прием и регистрацию поступающих радиолокатор эхосигналов раздельно по двум ортогональным поляризациям - горизонтальной и вертикальной, раздельно для горизонтальной и вертикальной поляризации производят накопление амплитуд принятых эхосигналов и их пересчет в значения удельной эффективной площади рассеяния для элемента пространственного разрешения, содержащего дополнительный пассивный радиолокационный отражатель, по формулам (1)-(4). Далее выполняют фильтрацию значений удельной эффективной площади рассеяния для учета искажений, рассчитывают среднее по накопленным значениям удельной эффективной площади рассеяния. От датчика скорости ветра получают значение скорости приповерхностного ветра в обследуемой акватории.

Пересчитывают значение скорости приповерхностного ветра в скорость ветра на высоте 19.5 м от водной поверхности:

U = u 0.4 L g [ 19.5 0.0000684 / u + 0.00428 u 2 0.000443 ] , ( 7 )

где u - скорость приповерхностного ветра.

Рассчитывают среднеквадратическое отклонение ординат водной поверхности в обследуемой акватории:

s = α U 4 4 β g , ( 8 )

где U - скорость ветра на высоте 19.5 м, β=0.74, α=0.0081, g=9.81.

Вычисляют когерентную компоненту комплексного коэффициента отражения для горизонтальной и вертикальной поляризации:

Г k = exp ( i ψ ) exp [ 8 ( π s sin θ 1 λ ) 2 ] , ( 9 )

где

θ1 - угол скольжения, рассчитанный по формуле (3),

λ - длина волны излучаемых радиолокатором электромагнитных волн,

ψ=π - для горизонтальной поляризации,

ψ=2π - для вертикальной поляризации,

i - мнимая единица.

Рассчитывают значение эффективной площади рассеяния пассивного радиолокационного отражателя для водной поверхности без нефтяной пленки для горизонтальной и вертикальной поляризации:

σ s c = σ r | exp ( i 2 k H sin θ 1 ) + Г k 2 exp ( i 2 k H sin θ 1 ) + 2 Г k | 2 ,         ( 10 )

где

H - высота установки радиолокационного отражателя над водной поверхностью,

k=(2π/λ) - волновое число,

λ - длина волны излучаемых радиолокатором электромагнитных волн,

σr - значение эффективной площади рассеяния пассивного радиолокационного отражателя в свободном пространстве,

i - мнимая единица.

Рассчитывают пороговое значение удельной эффективной площади рассеяния для горизонтальной и вертикальной поляризации:

σ s c 0 = σ s c . cos θ 1 c τ R t g ( 0.5 Δ θ 2 ) , ( 11 )

где

c - скорость света в вакууме,

τ - длительность радиоимпульса в излучении,

Δθ2 - ширина диаграммы направленности антенны радиолокатора в азимутальной плоскости,

R - расстояние от радиолокатора до пассивного радиолокационного отражателя,

θ1 - угол скольжения.

Раздельно для горизонтальной и вертикальной поляризации выполняют сравнение с пороговым значением среднего по накопленным значениям удельной эффективной площади рассеяния, решение о наличии нефтяной пленки на водной поверхности принимают по превышению порогового значения не менее чем по одному виду поляризации.

Покажем возможность достижения указанного технического результата.

Использование радиоимпульсов только с горизонтальной поляризацией ограничивает условия, при которых нефтяная пленка может быть обнаружена на водной поверхности, поскольку другие судовые радиолокаторы, также работающие на горизонтальной поляризации, могут создавать помехи при обнаружении, что снижает достоверность обнаружения. Кроме того, уровень естественных помех, обусловленных различными гидрометеорологическими явлениями (осадки, туман и др.) и влияющих на работу радиолокатора, также зависит от вида используемой поляризации. Использование данных по двум ортогональным поляризациям - вертикальной и горизонтальной, позволяет выбирать из них оптимальные с точки зрения помеховой обстановки для повышения достоверности обнаружения.

Появление нефтяной пленки на водной поверхности приводит к уменьшению высокочастотных составляющих волнения ("сглаживает" водную поверхность и снижает степень волнения), что обуславливает увеличение модуля коэффициента отражения радиоволн от водной поверхности (формула (9)) от радиолокатора к пассивному радиолокационному отражателю и обратно (см. фигуру). Увеличение модуля коэффициента отражения, в свою очередь, приводит к увеличению значения удельной эффективной площади рассеяния (формулы (10) и (11)) пассивного радиолокационного отражателя, поэтому значение удельной эффективной площади рассеяния при наличии нефтяной пленки на водной поверхности всегда больше, чем при отсутствии пленки.

Пороговое значение удельной эффективной площади рассеяния для обнаружения нефтяной пленки выбирается больше, чем значение удельной эффективной площади рассеяния пассивного радиолокационного отражателя для случая водной поверхности без пленки. При фиксировании порогового значения возникает ситуация, когда волнение водной поверхности уменьшилось не из-за наличия нефтяной пленки, а по естественным причинам (например, перестал дуть ветер, разгоняющий волны), что приводит к ложному обнаружению нефтяной пленки.

Таким образом, установка порогового значения удельной эффективной площади рассеяния в зависимости от степени волнения водной поверхности, определяемой среднеквадратическим отклонением ординат водной поверхности, позволяет повысить достоверность обнаружения, технический результат достигнут.

1. Способ обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности с помощью радиолокатора, включающий облучение исследуемого участка водной поверхности радиоимпульсами, прием и регистрацию отраженных эхосигналов, пересчет амплитуд отраженных эхосигналов в удельную эффективную площадь рассеяния для каждого пространственного элемента разрешения, фильтрацию значений удельной эффективной площади рассеяния для учета искажений, обнаружение нефтяных пленок на водной поверхности производят по превышению порогового значения величины удельной эффективной площади рассеяния, отличающийся тем, что в районе обследуемой акватории устанавливают дополнительный пассивный радиолокационный отражатель с возможностью переотражения поступающих на него радиоимпульсов от радиолокатора и морской поверхности в сторону радиолокатора, производят накопление амплитуд принятых эхосигналов и их пересчет в значения удельной эффективной площади рассеяния для элемента пространственного разрешения, содержащего дополнительный пассивный радиолокационный отражатель.

2. Способ обнаружения нефтяных пленок на водной поверхности по п.1, отличающийся тем, что облучение исследуемого участка водной поверхности производят радиоимпульсами с круговой поляризацией, прием и регистрацию поступающих радиолокатор эхосигналов выполняют раздельно по двум ортогональным поляризациям - горизонтальной и вертикальной, раздельно для горизонтальной и вертикальной поляризации производят накопление амплитуд принятых эхосигналов и их пересчет в значения удельной эффективной площади рассеяния для элемента пространственного разрешения, содержащего дополнительный пассивный радиолокационный отражатель, рассчитывают среднее по накопленным значениям удельной эффективной площади рассеяния, от датчика скорости ветра получают значение скорости приповерхностного ветра в обследуемой акватории, рассчитывают среднеквадратическое отклонение ординат водной поверхности в обследуемой акватории, вычисляют значение когерентной компоненты комплексного коэффициента отражения, рассчитывают значение эффективной площади рассеяния пассивного радиолокационного отражателя для водной поверхности без нефтяной пленки для горизонтальной и вертикальной поляризации, вычисляют пороговое значение удельной эффективной площади рассеяния для горизонтальной и вертикальной поляризации, раздельно для горизонтальной и вертикальной поляризации выполняют сравнение с пороговым значением среднего по накопленным значениям удельной эффективной площади рассеяния, решение о наличии нефтяной пленки на водной поверхности принимают по превышению порогового значения не менее чем по одному виду поляризации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - повышение точности определения дальности до цели относительно приемной позиции при траекториях движения цели, совершающих маневр в зоне обзора бистатической радиолокационной станции, и целей, летящих под малыми углами и параллельно линии базы.

Изобретение относится к радиолокационным техническим средствам распознавания класса стреляющих артиллерийских систем противника по результатам измерения текущих координат снаряда на траектории.

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано для определения координат подвижных объектов. .

Изобретение относится к области радиолокационного приборостроения и может быть использовано при обнаружении и сопровождении сверхзвуковых низколетящих над морской поверхностью объектов.

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА), совершающим полет по баллистическим и аэробаллистическим траекториям с высотой подъема не менее 20 км. .

Изобретение относится к радиолокации, в частности к методам восстановления траектории цели в бистатической радиолокации с обнаружением "на просвет". .

Изобретение относится к радиотехнике, преимущественно к радиолокации объектов, и, в частности, может быть использовано для подповерхностного зондирования внутренних органов человека и животных в процессе ультразвуковых исследований.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - повышение точности оценки координат цели за счет реализации процедуры когерентного накопления. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит передающую позицию и в удаленной от нее точке приемную позицию, при этом в передающей позиции имеются передающие антенны горизонтальной и вертикальной поляризации, входом соединенные с выходом передающего устройства, а в приемной позиции антенна состоит из приемных антенн горизонтальной и вертикальной поляризации, связанных с приемным устройством, которое содержит помимо первого и второго приемных трактов основных каналов приемный тракт дополнительного канала, блок формирования фазированных опорных напряжений, первый и второй фазовые детекторы, измеритель разности фаз, первый и второй интеграторы, выходы которых являются выходами соответствующего приемного устройства приемной позиции, и фазовращатель, соответствующим образом связанные между собой, при этом выход приемной антенны горизонтальной поляризации связан со входом приемного тракта дополнительного канала, выход приемной антенны вертикальной поляризации соединен со входами первого и второго приемных трактов основных каналов, выходы приемной позиции подключены к соответствующим входам измерителя направления прихода интерференционного сигнала, последовательно соединенных измерителя доплеровской частоты, блока экстраполяции измеряемых параметров, блока вычисления момента времени пересечения целью линии базы, блока определения поверхности положения и блока вычисления траекторных параметров, а также блока определения статистических характеристик ошибок измерения доплеровской частоты и направления прихода интерференционного сигнала, выходом связанного со входом блока конечного вычисления траекторных параметров. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретения относятся к области радиолокации. Достигаемый технический результат - непрерывное в течение длительного времени и скрытное определение всех координат целей в дальней зоне контроля при сокращении числа разнесенных в пространстве пассивных радиолокационных станций (ПРЛС). Указанный результат достигается тем, что в способе, основанном на измерении угловых координат целей по отраженным ими радиоизлучениям и вычислении дальности до цели с помощью ПРЛС, в качестве источника радиоизлучений выбирают радиолокационную станцию, расположенную за горизонтом (ЗРЛС), с известными ее координатами и параметрами сигналов (зондов), с постоянным или переменным периодом их излучений, облучающую контролируемую зону, определяют момент приема зонда, отраженного целью, вычисляют момент излучения зонда ЗРЛС, определяют дальности до других целей, от которых хотя бы одной из ПРЛС принят отраженный зонд, осуществляют их первичный захват и переходят к их автосопровождению с помощью этой ПРЛС, при приеме отраженного зонда устанавливают вероятное положение момента излучения зонда и вычисляют дальности до вновь обнаруженных целей, облученных этим зондом, в необходимых случаях повторно вычисляют момент излучения зонда, по его значению уточняют дальности до целей и их скорости. Заявленный способ реализуется с помощью комплекса для определения координат целей, представляющего собой многопозиционный радиолокатор, выполненный определенным образом. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретения относятся к области радиолокации. Достигаемый технический результат - измерение дальности до обнаруженной цели, находящейся на большом удалении, при сохранении скрытности работы и без затрат энергии на излучение. Указанный результат достигается тем, что в первом варианте способа определения координат целей, основанном на определении угловых координат цели по отраженному ею радиоизлучению с помощью пассивной радиолокационной станции (ПРЛС), согласно изобретению в качестве источника радиоизлучения выбирают расположенную в прямой видимости ПРЛС внешнюю радиолокационную станцию (ВРЛС) с известными ее координатами и облучающую просматриваемую зону, принимают и измеряют момент приема отраженного целью зондирующего сигнала и ее угловые координаты, а также принимают прямой зондирующий сигнал ВРЛС и вычисляют момент его излучения, на основе измеренного момента приема отраженного целью зондирующего сигнала и вычисленного момента его излучения вычисляют дальность до цели. Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что в способе определения координат целей, основанном на определении угловых координат цели по отраженному ею радиоизлучению с помощью ПРЛС, согласно изобретению в качестве источника радиоизлучения выбирают внешнюю радиолокационную станцию (ВРЛС) с известными ее координатами и облучающую просматриваемую зону, с помощью бортовой радиолокационной станции (БРЛС), размещенной в зоне прямой видимости ВРЛС, принимают ее прямой зондирующий сигнал, вычисляют момент его излучения и вычисленное значение в едином времени передают на n≥1 ПРЛС, с помощью которых принимают и измеряют моменты приема отраженных целями зондирующих сигналов и их угловые координаты и на основе измеренных моментов приема отраженных целями зондирующего сигнала и принятого от БРЛС значения момента его излучения вычисляют дальность до целей. Указанный технический результат достигается также тем, что комплекс для определения координат целей по первому варианту представляет собой ПРЛС, которая содержит два приемных канала (ПК) и блок вычисления координат (ВК), каждый канал содержит антенну и приемник, ПРЛС содержит также блок вычисления момента излучения зонда, блок сопровождения цели и датчик единого времени. Все перечисленные средства определенным образом соединены между собой. Указанный технический результат достигается тем, что комплекс для определения координат целей по второму варианту представляет собой ПРЛС, при этом ПРЛС содержит два ПК и блок ВК, каждый канал содержит антенну и приемник, комплекс содержит также n>1 ПРЛС и бортовую радиолокационную станцию (БРЛС), а ПРЛС также содержит блок вычисления задержки, блок сопровождения цели и датчик единого времени. Все перечисленные средства определенным образом соединены между собой, при этом БРЛС включает блок вычисления момента излучения зонда ВРЛС. 4 н. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к вооружению и может быть использовано в системах распознавания калибра стреляющего артиллерийского орудия по параметрам спектральных составляющих прецессий и нутаций. Проводят экспериментальные стрельбы, исследуют записи отражения от снарядов для каждого калибра артиллерийских орудий противника, определяют частоты прецессии и нутации соответствующих снарядам орудий, заносят значения частот прецессии и нутации в качестве эталонных в запоминающее устройство (ЗУ) радиолокационной станции разведки огневых позиций (РСРОП), ведут разведку выпущенных снарядов с помощью РСРОП, обнаруживают и автоматически сопровождают снаряд, записывают в ЗУ РСРОП на определенном интервале времени параметров отраженных от снаряда сигналов на выходе предварительного усилителя промежуточной частоты в режиме отключенной мгновенной автоматической регулировки усиления, дополнительно проводят измерение линейной скорости снаряда на начальном участке траектории с помощью определения угловой координаты и наклонной дальности в двух последовательных моментах времени, преобразуют записанные параметры сигналов в цифровую форму, формируют спектр записанных отраженных сигналов, сравнивают выделенные значения частот прецессии и нутации с соответствующими значениями, хранящимися в базе данных ЗУ РСРОП, выявляют минимальные ошибки расхождения решения о калибре сопровождаемого снаряда, определяют калибр сопровождаемого снаряда. Изобретение позволяет повысить эффективность распознавания снаряда. 5 ил.

Предлагаемое изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационной технике для обнаружения траектории маневрирующего объекта. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности обнаружения траектории маневрирующего объекта. Указанный результат предлагаемого изобретения достигается за счет введения ускорения в вектор измеряемых параметров сигнала, отраженного от маневрирующего объекта, а также за счет введения многоканальности по ускорению, обеспечивающей компенсацию межпериодных фазовых набегов, вызванных ускоренным движением объекта, и за счет оценки скорости изменения доплеровской составляющей. 2 ил.

Изобретение относится к радиолокационным системам (РЛС) в составе комплексов активной защиты Земли от приближающихся к ней объектов естественного и искусственного происхождения. Устройство включает в себя наземную РЛС с четырьмя приемными (ПРА) и одной передающей (ПДА) антеннами, с двумя фазовыми детекторами, четырьмя блоками отображения информации, регистром сдвига и блоком вычисления скорости астероида. ПДА, установленная в центре окружности, излучает пилообразный НЛЧМ сигнал. Отраженные от астероида сигналы принимаются ПРА, расположенными равномерно вдоль окружности. Параметры движения астероида определяют по моментам обнаружения и по частотам разностных сигналов, принимаемых и формируемых в ПРА, используя указанные выше средства РЛС. Технический результат изобретения состоит в расширении ассортимента РЛС комплексов активной защиты Земли.

Изобретение относится к радиолокационным пеленгаторам, размещаемым на подвижных объектах воздушного, морского и наземного базирования. Достигаемый технический результат - пеленгация цели по угловой координате с учетом навигационных характеристик объекта визирования, упрощение и миниатюризация радиолокатора и повышение точности пеленгования объекта визирования. Указанный результат достигается за счет того, что подвижный радиолокатор содержит антенну, инерциальную навигационную систему, включающую цифровое вычислительное устройство, при этом антенну выполняют в виде полотна, в геометрическом центре которого или непосредственной близости от него устанавливают инерциальную навигационную систему, выполненную в виде бесплатформенной инерциальной системы, кроме того, радиолокатор содержит блок фиксации максимума отраженного сигнала и формирователь выходного сигнала, при этом блок фиксации максимума отраженного сигнала содержит согласованный фильтр, вход которого соединен с формирователем суммарного отраженного сигнала, выход согласованного фильтра через детектор соединен с линией задержки, соответствующие выходы которой через умножители, задающие весовые коэффициенты, подключены через первый сумматор к схеме сравнения и через второй сумматор - к схеме фиксации нуля, при этом выход схемы сравнения соединен с одним из входов схемы фиксации нуля, выход которой соединен с одним из входов формирователя выходного сигнала, остальные входы которого соединены с выходом цифрового вычислительного устройства бесплатформенной инерциальной навигационной системы, выход формирователя выходного сигнала соединен с аппаратурой потребителя. 1 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для измерения угловых координат целей в процессе обзора пространства радиолокационной станцией (РЛС) при независимо флюктуирующих отраженных сигналах. Достигаемый технический результат - увеличение точности измерения угловых координат цели при ограниченных вычислительных ресурсах РЛС, а также при отличающихся параметрах луча и сигналов в разных положениях луча. Указанный результат достигается за счет того, что при измерении угловых координат формируют двумерный угловой пакет обнаруженных сигналов, в пакете выделяют положение луча, в котором обнаруженный сигнал имеет максимальное отношение сигнал/шум, угловые координаты цели определяют однократным вычислением в соответствии с математическими выражениями. 2 ил.

Изобретение раскрывает сканирующее устройство для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн. Техническим результатом является повышение скорости и точности сканирования. Устройство включает в себя первый модуль трансивера миллиметрового диапазона; второй модуль трансивера миллиметрового диапазона; первое направляющее устройство рельсового типа; второе направляющее устройство рельсового типа; и приводное устройство, выполненное с возможностью приведения в действие первого/второго модуля трансивера миллиметрового диапазона вместе с первым/вторым направляющим устройством рельсового типа; при этом первое сканирование, выполняемое первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, и второе сканирование, выполняемое вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, представляют собой плоскостное сканирование и первое и второе сканирование могут выполняться с разной скоростью. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к разнесенной радиолокации. Достигаемый технический результат - усиление подсвечивающего сигнала стандарта GSM в направлениях и эшелонах со слабым или отсутствующим покрытием сетей сотовой связи до требуемого уровня мощности. Указанный результат достигается за счет того, что в радиолокационную станцию на базе сетей сотовой связи стандарта GSM, предназначенную для обнаружения целей, находящихся в приземном поле подсвета базовых станций сотовой связи, введено устройство формирования направленного подсвета, предназначенное для усиления подсвечивающего сигнала стандарта GSM для расширения пространственных показателей радиолокационных станций. 3 ил.
Наверх