Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки



Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки
Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки

 


Владельцы патента RU 2539558:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" (RU)

Изобретение относится к бортовым радиолокационным системам наблюдения за земной поверхностью и воздушной обстановкой, работающим в режиме реального луча на базе плоской антенной решетки. Достигаемый технический результат - формирование трехмерного изображения объектов отражения в зоне обзора с применением экономичной двухэтапной процедуры повышения разрешающей способности антенной решетки по угловым координатам. Указанный результат достигается за счет того, что способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки заключается в последовательном сканировании зоны обзора со смещением луча антенны на ширину диаграммы направленности и формировании при каждом положении луча трехмерного изображения объектов отражения за счет двухэтапной обработки матрицы комплексных измерений, принятых в каналах антенной решетки, позволяющей оценить амплитуды поля отражения в угловых элементах дискретизации зоны видимости антенны во всех элементах разрешения дальности и получить пространственные координаты всех отражающих элементов в зоне обзора. 1 ил.

 

Изобретение относится к радиолокации, а именно к бортовым радиолокационным системам (РЛС) наблюдения за земной поверхностью и воздушной обстановкой, работающим в режиме реального луча (РЛ) на базе плоской антенной решетки (АР) [1]. Режим РЛ отличается простотой реализации (в сравнении с режимом синтезирования апертуры), отсутствием ограничений на движение носителя РЛС, возможностью осуществления маневра и наблюдения вперед по курсу полета [2]. Однако низкая разрешающая способность режима РЛ, определяемая шириной диаграммы направленности (ДН) антенны, ограничивает его применение малой дальностью наблюдения при маловысотном полете (МВП).

Для повышения безопасности МВП необходимо формировать трехмерное изображение рельефа местности по курсу полета в реальном масштабе времени. При наблюдении за воздушной обстановкой возникает необходимость различения нескольких одинаково удаленных воздушных объектов, расположенных в пределах ширины ДН антенны (обнаружения групповых воздушных объектов). При этом возникают три задачи: повышение разрешающей способности антенны, формирование трехмерного изображения и повышение скорости обработки данных. На решение указанных задач направлено данное изобретение.

Известен способ двухэтапного восстановления изображений в многоканальных радиолокационных и радиотеплолокационных станциях [3], обладающий повышенным быстродействием. Применительно к РЛС в [3] рассматривается режим РЛ с ДН, разделяющейся по угловым переменным. Такое свойство ДН позволяет при формировании радиолокационного изображения осуществлять обработку матрицы измерений вначале по строкам и затем по столбцам с помощью одномерного суммирования измерений с весовыми коэффициентами. Показано преимущество способа [3] в быстродействии по сравнению с обычной обработкой матрицы измерений с помощью двумерного суммирования при одинаковом числе каналов за счет более эффективной организации вычислений. Однако в [3] дано описание сканирующей РЛС, в которой эффект повышения разрешающей способности по углам основан на последовательном смещении луча РЛС по строкам и столбцам на размер элемента дискретизации (пикселя матрицы изображения). Сканирование приводит к увеличению времени обработки и случайному изменению фазы принимаемого сигнала при повторном излучении, что существенно снижает точность восстановления изображения и соответственно его четкость (разрешающую способность). Также в [3] не указывается, для какой именно антенны выполняется свойство разделения ДН по угловым переменным.

Наиболее близким по технической сущности является способ повышения разрешающей способности фазированной антенной решетки (ФАР) бортовой станции [4], заключающийся в формировании ДН N-канальной ФАР с использованием рассчитанных комплексных весовых коэффициентов, отличающийся тем, что при приеме отраженного от земной поверхности зондирующего сигнала с направления θ, φ угла места θ и азимута φ комплексные сигналы y ˙ k , принятые в k-x каналах ФАР ( k = 1 , N ¯ , N - число каналов), суммируют с весовыми коэффициентами рассчитанными методом восстановления n угловых составляющих поля отражения от земной поверхности в пределах ширины ДН ФАР (n<N), и осуществляют оценивание j-х комплексных амплитуд поля отражения по формуле

затем берут модули оценок и получают амплитудное изображение элементов поверхности, наблюдаемых в пределах ширины ДН с повышенным в n раз угловым разрешением.

Суммирование в формуле (1) ведется по всем j-м элементам линейной или плоской ФАР. Для плоской ФАР, ДН которой обладает свойством разделения по угловым переменным, формула (1), так же как в [3], раскрывается в виде экономичной двухэтапной процедуры (восстановление матрицы изображения вначале по i-м строкам и затем по j-м столбцам):

где m и n - число элементов дискретизации по угловым координатам θ и φ (m<M, n<N); y ˙ q , k - комплексные измерения в q,k-x каналах ФАР и - элементы матриц весовых коэффициентов WA и WB.

Однако такой способ обладает следующими недостатками.

1. Для рассмотренной в [4] системы координат ДН ФАР не разделяется по угловым переменным (азимуту и углу места). Следовательно, заявленная двухэтапная процедура в такой системе координат не применима.

2. Способ ограничен рассмотрением плоских (в угловых координатах) изображений, в то время как радиолокационные наблюдения позволяют измерять дальность и на этой основе формировать более информативные трехмерные изображения объектов отражения.

3. Способ ограничен рассмотрением только одного углового направления луча антенны, в то время как область обзора содержит множество угловых направлений.

Технический результат направлен на формирование трехмерного изображения объектов отражения в зоне обзора с применением экономичной двухэтапной процедуры повышения разрешающей способности АР по углам.

Технический результат предлагаемого технического решения достигается тем, что способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки в виде M×N-матрицы приемных элементов заключается в том, что при наблюдении за земной поверхностью или воздушной обстановкой с помощью сканирующего по углам луча антенны в зоне обзора измеряют при каждом положении луча в q,k-x измерительных каналах значения комплексных амплитуд принимаемых сигналов y ˙ q , k , формируют из этих амплитуд M×N-матрицу измерений Y с элементами и далее обрабатывают,

отличающийся тем, что при сканировании последовательно смещают луч на ширину диаграммы направленности антенны (на уровне 0,5 мощности) построчно в зоне обзора, комплексные амплитуды измеряют в каждом l-м элементе разрешения дальности ( l = 1 , L ¯ , L - число таких элементов), запоминают их в M×N-матрице измерений Y и обрабатывают в антенной системе координат, при этом умножают матрицу Y слева на рассчитанную заранее m×M-матрицу весовых коэффициентов WA и получают m×N-матрицу S восстановленного по строкам изображения: S=WAY, далее матрицу S умножают справа на рассчитанную заранее N×n-матрицу весовых коэффициентов WB и получают m×n-матрицу U восстановленного по строкам и столбцам изображения с повышенным в mn раз (m<N, n<N) угловым разрешением: U=SWB, затем вычисляют модули комплексных элементов матрицы повторяют операции для всех l-х элементов дальности и запоминают координаты тех i,j,l-x пространственных элементов, амплитуды которых превышают порог γ0 обнаружения полезного сигнала: u(i,j,l)>γ0, в результате получают трехмерное изображение объектов отражения в виде совокупности их прямоугольных координат xj,yj,zl в зоне видимости антенны, затем повторяют операции для всех положений луча и получают трехмерное изображение в полной зоне обзора.

Способ осуществляют следующим образом.

1. Луч антенны с помощью электронного управления сканирует зону обзора, смещаясь по азимуту и углу места построчно на ширину ДН (на уровне 0,5 мощности).

2. После посылки зондирующих импульсов отраженные сигналы принимаются q,k-ми элементами АР (одиночными или объединенными в группы), которые расположены в плоскости АР в матричном порядке по q-м строкам и k-м столбцам (, М и N - число элементов по строке и столбцу).

3. Принятые сигналы поступают в q, k-e приемные каналы , проходят в них тракт первичной обработки (стробирование по дальности, фазовое детектирование, фильтрацию на низкой частоте [5]), в результате которой на видеочастоте выделяются комплексные амплитуды принимаемых сигналов в каждом l-м элементе разрешения по дальности ( l = 1 , N ¯ , L - число таких элементов).

4. Комплексные амплитуды помещаются в М×N-матрицу измерений Y в каждом l-м элементе дальности. Дальнейшая обработка осуществляется в l-х элементах дальности независимо и параллельно в антенной системе угловых координат φx, θy.

5. Матрица Y умножается слева на рассчитанную заранее m×М-матрицу весовых коэффициентов WA. Получается m×N-матрица S восстановленного по строкам изображения: S=WAY.

6. Матрица S умножается справа на рассчитанную заранее N×n-матрицу весовых коэффициентов WB. Получается m×n-матрица U восстановленного по строкам и столбцам изображения с повышенным в mn раз (m<N, n<N) угловым разрешением: U=SWB.

7. Вычисляются модули комплексных элементов матрицы и запоминаются номера i,j амплитуд u(i,j,l), которые превышают порог обнаружения полезного сигнала γ0: u(i,j,l)>γ0 в l-м элементе дальности.

8. На множестве l-х элементов дальности для запомненных номеров i,j,l, имеющих угловые координаты θy(i), φx(j) и дальность r(l), вычисляются прямоугольные координаты x=φx(j)r(l), y=θy(i)r(l), z=r(l), совокупность которых представляет трехмерное изображение объектов отражения в зоне видимости АР.

9. Для всех положений сканирующего луча антенны получается трехмерное изображение в виде совокупности точек с координатами x, y, z в полной зоне обзора.

10. Полученные координаты пересчитываются в глобальную систему координат с целью пространственно-временной обработки изображений.

Расчетная часть

Наблюдение земной поверхности или воздушной обстановки ведется в антенной прямоугольной системе координат o,x,y,z, ось oz совпадает с центральным направлением излучения и приема отраженных сигналов. В антенной системе также используется система координат r,φxy, где r - наклонная дальность; φx - угол между осью oz и геометрической проекцией луча РЛС на горизонтальную плоскость o,x,z; θy - угол между осью oz и геометрической проекцией луча на вертикальную плоскость o,y,z.

На фигуре 1 показано следующее: заштрихованная часть - плоскость антенны; o,x,y,z - прямоугольные антенные координаты; φ, θ - сферические угловые координаты (азимут и угол места); φx=φ - азимут и θy - угол места в проекции на координатную плоскость o,y,z; - вектор луча отражения от точки M; α - угол между вектором и вектором скорости движения носителя РЛС.

Антенна выполнена в форме плоской М×N-решетки с q,k-ми элементами, расположенными в матричном порядке работающими на излучение и прием отраженных сигналов. Центры приемных элементов антенны расположены в точках М(xk,yq) с координатами xk, yq.

Комплексная модель сигналов представлена двойной суммой:

где

где - комплексная амплитуда принимаемого сигнала в l-м элементе разрешения дальности с углового направления θy(i), φx(j); множитель i под знаком экспоненты - мнимая единица; ξl - изменение фазы сигнала при приеме в l-м элементе дальности; u(i,j,l) - амплитуда сигнала отражения в i,j-м угловом направлении и l-м элементе дальности, характеризующая отражающую способность i,j,l-го пространственного элемента разрешения (ненулевая для элемента отражения); ε - неизвестное изменение фазы в l-м элементе дальности, которое в l-м элементе можно считать неизменным, а на множестве значений l - случайным, равномерно распределенным на [0,2π]; λ - длина волны; - комплексная нормированная ДН q,k-го приемного элемента АР, амплитудная часть которой g(i,j) - известная функция θy(i) и φx(j) (µ - известный коэффициент); Δ - ширина круговой ДН антенны; δq,kq,k(i,j) - известное опережение или запаздывание по фазе сигнала, принимаемого с i,j-го углового направления в q,k-м приемном элементе по сравнению с центром антенны; - комплексный гауссовский белый шум с нулевым математическим ожиданием и дисперсией действительной и мнимой части.

Суммирование в (3) ведется по i,j-м элементам дискретизации угломерной области {(θ,φ)} в пределах ДНА.

Расчет δq,kq,k(i,j) в угловых антенных координатах θy(i), φx(j) сводится к следующему. Для плоского фронта волны вектор нормали или

По формуле расстояния от точки M(xq,yk) центра q,k-го элемента антенны до плоскости волны, проходящей через центр антенны, получаем

Для ширины ДН Δ порядка 10-20° (в радианах это малая величина по сравнению с единицей), формулу (4) можно упростить:

Тогда комплексная ДН каждого q,k-го элемента АР разделяется по угловым переменным φx и θy следующим образом:

где

С учетом (6) модель (3) принимает вид повторной суммы:

или в матричной форме:

где Y - М×N-матрица измерений

А - М×m-матрица коэффициентов

U - m×n-матрица искомых амплитуд;

В - m×N-матрица коэффициентов записанная в транспонированном виде по отношению к матрице A; P - М×N-матрица помех

Оптимальную оценку матрицы U находим по критерию минимума следа матрицы (Y-AUB)H(Y-AUB) по формуле [3, 4]:

где H - символ операции транспонирования и сопряжения; I - единичная матрица; δ - параметр регуляризации.

Операции (9) удобно выполнять в виде двухэтапной процедуры:

где - матрицы комплексных весовых коэффициентов. Для круговой ДН (m=n): В=AH.

Оценки (10) могут быть представлены в виде линейной комбинации измерений с весовыми коэффициентами по формуле (2). Таким образом, решение задачи восстановления двумерного изображения U сводится к последовательному решению двух одномерных задач.

Модули элементов комплексной матрицы оценок , превышающие порог обнаружения полезного сигнала, по совокупности значений i, j дают амплитудное изображение объектов отражения в l-м элементе дальности в зоне видимости АР. На множестве значений l получаем трехмерное изображение поверхности в виде совокупности точек с координатами x=φx(j)r(l), y=θy(i)r(l), z=r(l) в антенной прямоугольной системе.

Точность оценок амплитуд при заданном числе m, n элементов дискретизации угломерной области {(θ,φ)} определяется числом и взаимным расположением элементов антенной решетки и соответственно структурой матриц A и B. Ковариационную матрицу Coν ошибок оценивания на каждом этапе оценивания (10) приближенно можно определить по формуле . Наоборот, при заданном предельном значении СКО ошибки оценивания находятся числа m и n, определяющие угловую разрешающую способность трехмерного изображения.

Литература

1. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию / пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986. 448 с.

2. Активные фазированные антенные решетки / Под ред. Д.И. Воскресенского и А.И. Канащенкова.- М.: Радиотехника. 2004. 487 с.

3. Патент RU 2379705 C2.

4. Патент RU 2464680 C1.

5. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны / А.Н. Антипов, В.Т. Горяинов, А.Н. Кулин и др.; под ред. В.Т. Горяинова.- М.: Радио и связь, 1988. 304 с.

Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки в виде M×N-матрицы приемных элементов, заключающийся в том, что при наблюдении за земной поверхностью или воздушной обстановкой с помощью сканирующего по углам луча антенны в зоне обзора измеряют при каждом положении луча в q, k-x измерительных каналах ( q = 1 , M ¯ , k = 1 , N ¯ ) значения комплексных амплитуд принимаемых сигналов y ˙ q , k , формируют из этих амплитуд M×N-матрицу измерений Y с элементами y ˙ q , k , q = 1 , M ¯ , k = 1 , N ¯ и далее обрабатывают,
отличающийся тем, что при сканировании последовательно смещают луч на ширину диаграммы направленности антенны (на уровне 0,5 мощности) построчно в зоне обзора, комплексные амплитуды y ˙ q , k ( l ) измеряют в каждом l-м элементе разрешения дальности ( l = 1 , L ¯ , L - число таких элементов), запоминают их в M×N-матрице измерений Y и обрабатывают в антенной системе координат, при этом умножают матрицу Y слева на рассчитанную заранее m×M-матрицу весовых коэффициентов WA и получают m×N-матрицу S восстановленного по строкам изображения: S=WAY, далее матрицу S умножают справа на рассчитанную заранее N×n-матрицу весовых коэффициентов WB и получают m×n-матрицу U восстановленного по строкам и столбцам изображения с повышенным в mn раз (m<N, n<N) угловым разрешением: U=SWB, затем вычисляют модули u ( i , j , l ) = | u ˙ ( i , j , l ) | i, j-х комплексных элементов матрицы U ( i = 1 , m ¯ , j = 1 , n ¯ ) , повторяют операции для всех l-х элементов дальности ( l = 1 , L ¯ ) и запоминают координаты тех i, j, l-x пространственных элементов, амплитуды которых превышают порог γ0 обнаружения полезного сигнала: u(i,j,l)>γ0, в результате получают трехмерное изображение объектов отражения в виде совокупности их прямоугольных координат xj, yj, zl в зоне видимости антенны, затем повторяют операции для всех положений луча и получают трехмерное изображение в полной зоне обзора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиолокации, а именно к бортовым радиолокационным системам наблюдения за земной поверхностью (радиовидению) на базе четырехканальной доплеровской радиолокационной станции с четырехэлементной антенной решеткой.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - получение повышенного разрешения за счет обработки сигнала.

Изобретение относится к бортовым радиолокационным станциям (БРЛС) летательных аппаратов, применяющим синтезирование апертуры антенны, и может использоваться в гражданской и военной авиации.

Изобретение относится к радиолокационным системам отображения данных, а именно к системам и способам трехмерной визуализации яркостной радиолокационной карты местности, и может применяться в охранных радиолокационных системах.

Изобретение относится к радиолокационной технике, в частности к бортовым радиолокационным станциям (РЛС) воздушных судов, применяющим метод синтезирования апертуры антенны.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для улучшения обнаружения радиолокационных сигналов на фоне пассивных помех.

Заявляемые изобретения могут быть использованы в навигационных, пеленгационных, локационных средствах для определения местоположения источников радиоизлучений (ИРИ) с летно-подъемного средства (ЛПС), в частности беспилотного летательного аппарата (БЛА).

Изобретение относится к области радиовидения и может быть применено: для обнаружения предметов в миллиметровом диапазоне волн под одеждой человека, в таможенном контроле грузов, в радиоастрономии для картографирования области неба и протяженных небесных объектов, в дистанционном зондировании земной поверхности, в охранных системах, работающих в условиях плохой видимости.

Изобретение относится к области локации и может быть использовано в радиолокации, в акустической локации, в гидролокации, в оптической локации, включая лазерную локацию, для обнаружения различных объектов, измерения их координат и параметров движения, а также для контроля состояния водной среды, земной и водной поверхности, воздушного пространства.
Изобретение относится к области радиовидения и может быть применено для обнаружения в миллиметровом диапазоне волн неоднородностей линейной формы в оптически непрозрачных средах. Достигаемый технический результат изобретения - определение точной формы линейных неоднородностей и повышение надежности их обнаружения при наличии мешающих факторов. Указанный результат достигается за счет того, что исследуемый объект освещается плоскополяризованной радиоволной и для каждой элементарной площадки на поверхности объекта исследования проводятся измерения, при которых угол поворота плоскости поляризации падающей волны к оси X принимает значения φ=180°·i/n, где i=0,…, n-1, n - число измерений. Если на рассмотренном участке расположена неоднородность линейной формы, то параметры отраженной волны зависят от угла φ, что позволяет обнаружить наличие неоднородности в области, соответствующей данной площадке. Способ может быть реализован аппаратурой, в состав которой входит генератор линейно поляризованного СВЧ излучения, поляризационная отражающая решетка, антенный блок с системой сканирования, приемник СВЧ излучения, аналого-цифровой преобразователь, блок управления и обработки результатов измерений. 2 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться для определения состояния морской поверхности, а также для решения задач экологического контроля и раннего предупреждения о развитии чрезвычайных ситуаций, связанных с разливами нефти. Достигаемый технический результат - обеспечение экологического контроля и раннего предупреждения о развитии чрезвычайных ситуаций, связанных с разливами нефти. Указанный результат достигается за счет того, что информационно-аналитическая система содержит антенный пост, расположенный на берегу и соединенный по цифровым коммуникационным каналам с программно-аналитическим центром (ПАЦ), выполняющим цифровую обработку, при этом антенный пост выполнен в виде навигационной радиолокационной станции (НРЛС) с возможностью работы в двух режимах: в режиме импульсной модуляции с помощью магнетронного или твердотельного передатчика, в зависимости от дальности наблюдаемой зоны, и режиме фазоманипулированной модуляции с помощью твердотельного передатчика, при этом НРЛС выполнена с возможностью осуществления непрерывного кругового или секторного обзора надводной обстановки, автоматического захвата и сопровождения обнаруженных целей, выходы «первичной локационной информации» и входы «управления» НРЛС являются портами цифровых коммуникационных каналов, программно-аналитический центр соединен с диспетчерским пунктом и потребителями локационной информации. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к областям радиолокации и дистанционного зондирования и может быть использовано для обнаружения протяженных неоднородностей в оптически непрозрачных средах. Достигаемый технический результат - уменьшение влияния помех, возникающих из-за интерференции отраженных объектом волн, и увеличение отношения сигнал-шум. Указанный результат достигается за счет того, что зондируемый объект освещается электромагнитным излучением, в котором плоскость колебаний электрической компоненты периодически поворачивается на девяносто градусов. При взаимодействии с объектом освещающее излучение рассеивается и частично деполяризуется из-за причин, связанных со структурной неоднородностью, расположенной в объекте, и особенностью ее ориентации по отношению к полю. Из деполяризованного излучения последовательно выделяются компоненты, поляризованные ортогонально по отношению к поляризации освещающего объект излучения. Эти компоненты преобразуются в электрические сигналы, между которыми определяется разность. Ее величина является индикатором наличия или отсутствия неоднородности в объекте. 2 ил.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям, устанавливаемым на летательных аппаратах. Достигаемый технический результат - стабилизация положения зоны картографирования по курсу летательного аппарата. Способ картографирования земной поверхности бортовой радиолокационной станцией основан на излучении и приеме антенной отраженных от земной поверхности сигналов при перемещении луча антенны в заданном секторе углов по азимуту, синтезировании апертуры антенны и формировании покадрового радиолокационного изображения поверхности Земли, причем перемещение луча антенны от границы заданного сектора углов по азимуту осуществляется при изменении курса летательного аппарата, а граница, с которой начинает формироваться каждый последующий кадр, меняется на противоположную. Способ может быть реализован радиолокационной станцией, состоящей из бортовой цифровой вычислительной машины, блока управления лучом, антенны, передатчика, приемника, блока формирования радиолокационного изображения земной поверхности, индикатора. 4 ил.

Группа изобретений относится к области радиовидения и может быть использована при проектировании радиотехнических систем. Достигаемый технический результат - снижение уровня помех на выходе отдельного канала формирования радиоголограммы без качественного увеличения его стоимости. Указанный результат достигается за счет разноса частот электромагнитной волны W1, которой облучают объект, и электромагнитной волны W2, которой облучают пространственную плоскость или некоторую криволинейную поверхность, на величину Δf, формирования радиоголограммы объекта в виде амплитудно-фазового распределения сигнала биений с разностной частотой Δf амплитуды суммы отраженной от объекта электромагнитной волны W3 и электромагнитной волны W2 по области регистрации радиоголограммы, зафиксированного относительно сигнала с частотой f0=Δf. При этом на выходе отдельного канала регистрации радиоголограммы отсутствуют фликкер-шум и постоянная составляющая, обусловленная мощностью электромагнитной волны W2, что позволяет повысить чувствительность регистрирующей матрицы без качественного увеличения ее стоимости. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для мониторинга протяженных сред и объектов. Достигаемый технический результат - повышение скорости мониторинга протяженных сред и объектов, а также уменьшение габаритов фокусирующей системы. Способ основан на излучении зондирующих сигналов и последующем приеме отраженных сигналов с помощью зонной пластинки, сфокусированной на точку объекта, положение которой в продольном направлении зависит от частоты, при этом для излучения зондирующих сигналов используют передающую антенну, размещенную на оси системы в пределах непрозрачной для радиоволн первой зоны Френеля осесимметричной зонной пластинки; ширина луча передающей антенны соответствует угловому сектору зоны мониторинга, а ширина спектра излучаемого ею сигнала соответствует глубине этой зоны, причем для одновременного приема сигналов, отраженных от точек протяженного объекта, расположенных на одинаковой дальности, применяют матрицу приемных элементов, помещенную на фокальной поверхности осесимметричной зонной пластинки, после чего используют принятые элементами матрицы приемных элементов сигналы определенной частоты для построения картины сцены, соответствующей конкретному по дальности сечению. 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к формированию изображения сверхвысокого разрешения. Достигаемый технический результат - получение увеличенного разрешения. Указанный результат достигается за счет того, что радар сверхвысокого разрешения использует генератор импульсного сигнала, распространяющий пакеты импульсов радиочастотной энергии. Один импульс каждого пакета представляет собой служебный импульс, а остальные импульсы распространяются к объекту. Решетчатое секционное распознающее устройство собирает импульсы, отраженные от объекта. Кроме того, служебные импульсы распространяются через виртуальную линзу. Виртуальное сканирующее распознающее устройство распознает виртуальное служебное электрическое поле. Процессор рассчитывает виртуальное служебное электрическое поле, присутствующее на сканирующем распознающем устройстве. Кроме того, схема совпадений рассчитывает кросс-временную корреляционную функцию электрических полей отраженных импульсов, собирающихся посредством решетчатого секционного распознающего устройства и виртуального служебного электрического поля. Схема совпадений использует результаты кросс-временной корреляционной функции для создания пикселей изображения объекта. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к радиолокации, а именно к бортовым радиолокационным системам наблюдения за земной поверхностью на базе доплеровской радиолокационной станции (РЛС) с четырехэлементной антенной решеткой. Достигаемый технический результат - формирование трехмерного изображения поверхности в зоне видимости РЛС в виде совокупности пространственных координат отражающих элементов поверхности с повышенной точностью определения координат и расширением зоны видимости РЛС. Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности в бортовой четырехканальной доплеровской РЛС заключается в определении пространственных координат отражающих элементов поверхности, расположенных в элементах разрешения дальности и доплеровской частоты, и основан на совместном применении селекции по доплеровской частоте и фазового метода измерения координат. 4 табл.

Настоящее изобретение относится к области обеспечения безопасности, а именно к сканирующему устройству формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей. Устройство содержит первый трансивер (40) миллиметрового диапазона с антенной решеткой (41) для передачи и приема первого сигнала миллиметрового диапазона, второй трансивер (40′) миллиметрового диапазона с антенной решеткой (41′) для передачи и приема второго сигнала миллиметрового диапазона, который выполнен с возможностью перемещения в направлении, противоположном направлению движения первого трансивера миллиметрового диапазона, соединительный элемент (26, 27) для соединения между собой первого трансивера (40) и второго трансивера (40′) и приводное устройство (50), приводящее в движение один из двух трансиверов миллиметрового диапазона. Первый трансивер (40) и второй трансивер (40') перемещаются в противоположных направлениях. Достигается высокое качество построения изображения при упрощении конструкции устройства. 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для решения задач радиолокационного мониторинга ограниченных участков земной поверхности, представляющих интерес. Достигаемый технический результат - упрощение возможности получения высокодетального изображения ограниченного по площади участка земной поверхности и снижение затрат на его получение. Указанный технический результат достигается за счет того, что осуществляют прямой синтез апертуры при когерентной обработке выходных откликов по меньшей мере четырех приемопередатчиков. Приемопередатчики неподвижно установлены по окружности вокруг исследуемого объекта. Главные лучи диаграммы направленности реальной антенны направлены в центр наблюдаемого участка. При этом выходные отклики формируются в течение времени tобр, отводимого на работу отдельно взятого приемо-передающего элемента при последовательном их электронном переключении. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх