Способ радиолокационного обзора пространства (варианты)

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства. Достигаемый технический результат - сокращение затрат энергии РЛС на определение с требуемой точностью угловой координаты цели. Указанный результат по первому варианту заявляемого технического решения достигается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, основанном на обмене радиолокационной информацией разнесенными в контролируемом пространстве независимо работающими РЛС, радиолокационные станции с перекрывающимися зонами обзора обмениваются данными о прокладываемой ими трассе цели и результирующую трассу в зоне перекрытия прокладывают, вычисляя угловую координату в плоскости установленного разноса РЛС с использованием дальностей до цели, извлекаемых из прокладываемых трасс РЛС, входящих в систему единого времени. Указанный технический результат по второму варианту заявляемого технического решения достигается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, основанном на обмене радиолокационными станциями радиолокационной информацией с банком данных, доступном для независимо работающих разнесенных в контролируемом пространстве РЛС, РЛС передают в банк данных и получают из него параметры прокладываемых ими трасс цели, на основании этой информации результирующую трассу в зоне перекрытия РЛС прокладывают, вычисляя угловую координату в плоскости установленного разноса РЛС с использованием дальностей до цели, извлекаемых из прокладываемых трасс РЛС, входящих в систему единого времени. 2 н.п. ф-лы.

 

Заявляемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства. Необходимым условием обеспечения этого управления и контроля является знание координат всех целей, находящихся в зоне контроля, с точностью 20′-40′ по угловым координатам и 20-30 м по дальности. Кроме того, измеренные координаты цели при первичном обнаружении должны уточняться в процессе ее движения, т.е. цели должны сопровождаться.

Для обеспечения надежного контроля всего пространства создают радиолокационное поле, в т.ч. за счет независимо работающих РЛС дежурного режима, как правило, в диапазоне метровых или дециметровых волн с шириной луча антенны в несколько градусов, что не обеспечивает указанную выше точность измерения угловых координат в режиме обзора пространства при одиночном зондировании углового сектора, содержащего цель. Требуемую же точность измерения угловых координат при этом обеспечивают за счет обработки информации, содержащейся в отраженных сигналах, принимаемых при зондировании нескольких направлений углового сектора, содержащего цель. Чаще всего применяют одноканальный метод весовой обработки пакета отраженных сигналов (Теоретические основы радиолокации. Под ред. Я.Д. Ширмана. - М.: Сов. Радио, 1970, с. 276), разновидностью которого является метод определения центра пакета. Суть метода в том, что отраженные от цели сигналы, принятые при зондировании К соседних направлений вокруг нее, объединяют в единый радиолокационный пакет и угловую координату цели θ0 определяют как среднее арифметическое значение координат оси антенны, соответствующих началу θ1 и концу пакета θК. Таким образом, точность измерения θ0 будет определяться точностью измерения θ1 и θК, что, в свою очередь, при достаточных отношениях сигнал/шум определяется, в основном, размером пакета сформированным с дискретностью укладки К лучей вокруг направления на цель: Δθ=θii-1, при i=2-K (С.З. Кузьмин. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. - М.: Радио и связь, 1970, с. 99). Как правило, обзор пространства осуществляют с большей дискретностью (с меньшей плотностью) укладки лучей, но в каждом периоде прохода луча антенны направления на цель переходят в режим ее сопровождения, который предусматривает формирование пакета сигналов при уменьшенной дискретности (с увеличенным уплотнением) укладки лучей, так, что получают K>>1. Для того чтобы минимизировать объем пространства, в котором требуется более плотная укладка, определяют наиболее вероятное положение цели к следующему проходу луча антенны путем экстраполяции координат цели, определяя экстраполяционную точку ее положения. Вокруг экстраполяционной точки устанавливают экстраполяционный строб, в котором и получают пакет сигналов при уплотнении укладки лучей. Это увеличивает затраты энергии РЛС.

Известен способ радиолокационного обнаружения и сопровождения цели, не требующий для точного измерения угловой координаты формирования пакета сигналов (Патент №2099738 RU). Требуемая точность достигается на основе совместного измерения дальностей до цели разнесенными в пространстве коротковолновой и длинноволновой РЛС (угол вычисляют по известным сторонам треугольника). Для этого достаточно принять каждой РЛС в один и тот же момент времени сигнал с одиночного направления вместо зондирования K>>1 направлений вокруг цели. В этом состоит преимущество способа. Недостаток его в том, что для приема сигналов в один и тот же момент времени необходимо сопровождение цели вести одновременно двумя РЛС, кроме того, способ предусматривает использование разнодиапазонных РЛС. По этим причинам известный способ не может быть использован при обзоре пространства независимо работающими РЛС.

Известен способ обзора пространства и сопровождения цели, основанный на объединении радиолокационной информации нескольких разнесенных источников, входящих в радиолокационную систему (третичная обработка информации; С.З. Кузьмин. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. - М.: Сов. Радио, 1974, с. 405-426). Способ основан на использовании совокупности параметров траекторий цели, прокладываемых несколькими РЛС, входящими в радиолокационную систему. Информация о траектории цели содержит, в том числе, данные о дальности от цели до РЛС и о моменте времени ее измерения. На основе объединения информации проводят усреднение параметров траекторий и формирование объединенной траектории, что повышает ее точность по сравнению с траекторией, прокладываемой каждой РЛС. У способа следующие недостатки:

- требуется объединение РЛС в систему;

- данные объединенной траектории, в том числе, усредненные угловые координаты цели не используют в РЛС, что не устраняет необходимость каждой РЛС формировать пакет сигналов путем увеличения затрат энергии на более плотную укладку лучей в стробе сопровождения для получения требуемой точности определения угловой координаты;

- не полностью используют пространственный разнос РЛС для вычисления угловых координат с повышенной точностью.

Наиболее близкими способами являются способы радиолокационного обзора пространства, описанные в патенте №2400767 RU (п. 1 - для первого варианта, п. 2 - для второго варианта заявляемого технического решения). Способы основаны на обмене разнесенными в контролируемом пространстве независимо работающими РЛС радиолокационной информацией. Реализация способов приводит к возникновению самоорганизующейся локальной сети из независимо работающих РЛС. Обмен информацией осуществляют непосредственно между РЛС (1-й способ) либо через банк данных (2-й способ). Преимущество этих способов состоит в том, что они позволяют сократить затраты энергии каждой из РЛС, вошедших в локальную сеть, на зондирование «пустых» направлений. Недостаток способов в том, что они не используют пространственный разнос РЛС и потому для получения требуемой точности определения угловой координаты также требуется формировать пакет сигналов путем увеличения затрат энергии на более плотную укладку лучей.

Заявляемые изобретения направлены на устранение этого недостатка. Решаемой задачей (техническим результатом) является, таким образом, сокращение затрат энергии РЛС при определении угловой координаты цели с требуемой точностью. Задача решается на основе доступа к информации о параметрах прокладываемых трасс независимо работающими РЛС, установившими взаимные связи непосредственно или через банк данных.

Заявленный технический результат по первому варианту заявляемого технического решения достигается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, основанном на обмене радиолокационной информацией разнесенными в контролируемом пространстве независимо работающими радиолокационными станциями (РЛС), согласно изобретению РЛС с перекрывающимися зонами обзора обмениваются данными о прокладываемой ими трассе цели и результирующую трассу в зоне перекрытия прокладывают, вычисляя угловую координату в плоскости установленного разноса РЛС с использованием дальностей до цели, извлекаемых из прокладываемых трасс РЛС, входящих в систему единого времени.

Заявленный технический результат по второму варианту заявляемого технического решения достигается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, основанном на обмене радиолокационными станциями (РЛС) радиолокационной информацией с банком данных, доступном для независимо работающих разнесенных в контролируемом пространстве РЛС, согласно изобретению РЛС передают в банк данных и получают из него параметры прокладываемых ими трасс цели, на основании этой информации результирующую трассу в зоне перекрытия РЛС прокладывают, вычисляя угловую координату в плоскости установленного разноса РЛС с использованием дальностей до цели, извлекаемых из прокладываемых трасс РЛС, входящих в систему единого времени.

Суть заявляемых способов основывается на следующем. Каждая РЛС, вошедшая в связь с другими РЛС или с банком данных, получит трассу цели, прокладываемую другой РЛС (при этом эти РЛС должны входить в систему единого времени). Это дает возможность за счет экстраполяции получать информацию о дальности от РЛС до цели на момент времени ее использования. Поэтому из двух трасс цели, проложенных двумя РЛС и привязанных к единому времени, может быть извлечена информация о дальностях до цели от точек расположения РЛС, разнесенных на известное расстояние, для любого момента времени в интервале существования трассы. Угловую координату цели в плоскости разноса РЛС в зоне перекрытия РЛС вычисляют как в способе-аналоге по патенту №2099738 RU (из треугольника с известным размером его сторон) и с тем же результатом - по одному принятому сигналу каждой РЛС в момент времени, определенный по трассам за счет экстраполяции. Таким образом, для определения с требуемой точностью угловой координаты в плоскости разноса РЛС достаточно одного принятого отраженного сигнала от цели (вместо формирования пакета сигналов), что позволяет сохранить плотность укладки лучей, установленной для режима обзора, и исключить необходимость увеличения затрат энергии РЛС. Этим достигается заявленный технический результат.

1. Способ радиолокационного обзора пространства, основанный на обмене радиолокационной информацией разнесенными в контролируемом пространстве независимо работающими радиолокационными станциями (РЛС), отличающийся тем, что РЛС с перекрывающимися зонами обзора обмениваются данными о прокладываемой ими трассе цели и результирующую трассу в зоне перекрытия прокладывают, вычисляя угловую координату в плоскости установленного разноса РЛС с использованием дальностей до цели, извлекаемых из прокладываемых трасс РЛС, входящих в систему единого времени.

2. Способ радиолокационного обзора пространства, основанный на обмене радиолокационными станциями (РЛС) радиолокационной информацией с банком данных, доступном для независимо работающих разнесенных в контролируемом пространстве РЛС, отличающийся тем, что РЛС передают в банк данных и получают из него параметры прокладываемых ими трасс цели, на основании этой информации результирующую трассу в зоне перекрытия РЛС прокладывают, вычисляя угловую координату в плоскости установленного разноса РЛС с использованием дальностей до цели, извлекаемых из прокладываемых трасс РЛС, входящих в систему единого времени.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области определения местоположения подвижных подводных объектов технической природы и может быть использовано при поиске и обнаружении подводных аппаратов и платформ.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при создании средств обнаружения высокоскоростных воздушных целей. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности обнаружения высокоскоростных воздушных целей за счет учета скорости их сближения с носителем импульсно-доплеровской радиолокационной станции (ИД РЛС).

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано на вертолетах и других летательных аппаратах для обнаружения наземных объектов. Достигаемый технический результат - улучшение технико-эксплуатационных характеристик.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании средств идентификации воздушных целей. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности правильной идентификации воздушных целей, обнаруженных бортовой радиолокационной станцией (РЛС) в условиях многоцелевой обстановки за счет уменьшения объема неопределенности радиолокационной системы с активным ответом (РСАО).

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при пассивной локации быстроперемещающихся объектов. Достигаемый технический результат изобретения - повышение эффективности пассивной локации за счет увеличения чувствительности и помехоустойчивости локационной системы, реализации возможности пассивной локации высокоскоростного объекта в условиях действия помех.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в импульсных радиолокационных станциях (РЛС). Достигаемый технический результат - улучшение эффективности работы РЛС при флуктуациях эффективной площади рассеяния (ЭПР) обнаруживаемых объектов, а также в условиях прицельных по частоте активных шумовых помех (АШП) в дальней зоне работы при сохранении качества подавления помеховых сигналов, отраженных от местных предметов в ближней зоне работы РЛС.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах пеленгации и сопровождения различных объектов. Достигаемый технический результат - повышение точности пеленгации и сопровождения объектов за счет учета изменений крутизны и нелинейных искажений пеленгационной характеристики в процессе функционирования системы антенна-обтекатель.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для экспериментальной оценки вклада участков крупногабаритного объекта, например авиационного турбореактивного двигателя, в интегральную величину эффективной поверхности рассеяния двигателя.

Изобретение относится к системам разнесенной радиолокации околоземного космоса и может быть использовано для решения задач дистанционного зондирования Земли с помощью летательных и космических аппаратов.

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники. Техническим результатом является повышение степени защищенности информационного сигнала от несанкционированного прочтения и повышение технологичности процесса его кодирования. Для этого в многоканальной оптической линии задержки (ОЛЗ), включающей расположенный на пьезоэлектрической подложке входной преобразователь, состоящий из n встречно-штыревых преобразователей (ВШП), и отражательные элементы, установленные в одну линию по обеим сторонам входного преобразователя, входной преобразователь выполнен из N модулей, состоящих из n1…ni ВШП, количество которых в модуле соответствует числу импульсов с заданными временными характеристиками в информационном сигнале и установленных таким образом, что осевая линия каждого модуля имеет свой угол наклона α к линии расположения отражательных элементов. В способе кодирования информационного сигнала, формируемого многоканальной ОЛЗ ВШП входного преобразователя группируют в N модулей, при этом каждый модуль изготавливают с количеством ВШП, соответствующим числу импульсов, имеющих заданные временные задержки и осевые линии которых устанавливают под углом α1…αn к линии отражательных элементов, причем α1≠α2≠…≠αn, а перекодирование информационного сигнала выполняют переменой места положения модулей относительно друг друга с сохранением угла наклона осей модулей. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации и контроля насыпи железных дорог и автодорог. Влажность, загрязненность и толщину слоев насыпи определяют с помощью георадара. В составе насыпи железной или автодороги применяют один или несколько слоев отражательного геотекстиля. Отражательный геотекстиль включает электропроводящие элементы. Измеряют электромагнитные сигналы георадара, отраженные от электропроводящих элементов геотекстиля. Результаты численно обрабатывают на ЭВМ. Затухание отраженных электромагнитных сигналов определяют по амплитуде, а показатель преломления - по скорости сигналов. Влажность насыпи определяют по показателю преломления, а загрязненность - по показателю преломления и затуханию сигналов. Толщину и влажность слоев слоисто-неоднородной насыпи определяют по форме годографа отраженных сигналов. Способ является бесконтактным, неразрушающим, быстрым и эффективным. Технический результат заключается в увеличении эффективности и качества обследования насыпи, повышении безопасности на железных дорогах и автодорогах. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в импульсных радиолокационных станциях (РЛС) сопровождения с активной фазированной антенной решеткой. Достигаемый технический результат - уменьшение временных затрат на обнаружение целей и, как следствие, увеличение производительности РЛС сопровождения, при сохранении однозначности измерения дальности. Указанный технический результат достигается за счет использования многочастотного способа работы, при котором частота зондирующего сигнала изменяется от такта к такту, а прием отраженного эхо-сигнала осуществляется на этих же частотах в периодах повторения, соответствующих дальности до цели. При этом РЛС работает по целеуказанию от внешних средств обнаружения или от устройства вторичной обработки информации, реализующей завязку трассы при работе указанной РЛС в режиме поиска целей. Способ реализуется устройством, состоящим из основной и компенсационной антенны, формирователя зондирующих импульсов, передающего устройства, приемников основного и компенсационного каналов, устройства первичной обработки, устройства вторичной обработки и схемы управления, с соответствующими связями. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области средств обнаружения нарушений, выявляемых правоохранительными органами. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности и помехозащищенности. Указанный результат достигается за счет того, что радар-детектор содержит антенну, подключенную к приемнику сигнала, первый смеситель, смешивающий сигнал антенны с сигналом от первого гетеродина, усилитель, второй смеситель, смешивающий усиленный сигнал с сигналом от, по меньшей мере, одного второго гетеродина, полосовой фильтр, сигнатурный модуль и центральный процессор, который выводит информацию об обнаруженных радарах посредством звукового усилителя и динамика. При этом центральный процессор осуществляет управление, по меньшей мере, одним вторым гетеродином и, посредством связанного с ним генератора пилообразного напряжения, первым гетеродином. Кроме того, устройство содержит фотодиод и связанный с ним лазерный модуль, сигнал от которого анализируется центральным процессором. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способам и технике радиотехнического мониторинга источников радиоизлучений (ИРИ) с линейно-частотно-модулированными (ЛЧМ) сигналами. Достигаемый технический результат - повышение точности определения ширины спектра ЛЧМ сигнала путем учета взаимного перемещения носителя ИРИ и носителя автокорреляционного приемника (АКП). Указанный технический результат достигается за счет определения радиальных скоростей движения носителей источника радиоизлучения и приемника, средней длины волны ЛЧМ сигналов, измерения периода следования ЛЧМ сигналов и определения ширины спектра ЛЧМ сигналов по формуле: где fp(n) - разностная частота сигнала на выходе автокорреляционного приемника, τз - время задержки принятого ЛЧМ сигнала, τu - длительность ЛЧМ сигнала, VrИ(nTu) - радиальная скорость движения носителя источника радиоизлучения, VrП(nTu) - радиальная скорость движения носителя приемника, Tu - период следования ЛЧМ сигналов, λ - средняя длина волны ЛЧМ сигналов, n = 1 … N ¯ , N - количество ЛЧМ сигналов. 4 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах, установленных на подвижных объектах, для получения радиолокационного изображения (РЛИ) в процессе дистанционного зондирования земной поверхности. Достигаемый технический результат - повышение вероятности правильного распознавания малоразмерных и распределенных объектов на местности. Сущность заявляемого способа состоит в том, что при формировании РЛИ осуществляется компенсация линейного пространственного искажения изображений на восходящем и нисходящем участке изменения линейно-частотно-модулированного (ЛЧМ) сигнала и дополнительная фокусировка изображений, учитывающая свойства широкополосности ЛЧМ. Для этого после процедуры приема и записи в память эхо-сигналов, отраженных от всех объектов в зоне обзора радиолокационной станции с синтезированной апертурой, осуществляется разделение данных, содержащих отсчеты эхо-сигнала на восходящем и нисходящем участках изменения частоты ЛЧМ зондирующего сигнала. Затем производится параллельное сжатие этих данных по дальности и вычисление оценки ошибки фазовых искажений в процессе автофокусировки. На этапе сжатия данных по азимуту формируется пара РЛИ, при этом используются опорные функции, отличающиеся друг от друга несущими частотами для восходящего и нисходящего участков изменения частоты ЛЧМ сигнала. На следующем этапе осуществляется последовательное вычисление коэффициента взаимной корреляции этих РЛИ при различных значениях линейной ошибки дискретизации эхо-сигналов в соответствии с алгоритмом «золотого сечения». С учетом вычисленной оценки данной ошибки производится дополнительная фокусировка каждого изображения, а после геометрической коррекции пары РЛИ с целью приведения их к единому масштабу, осуществляется их некогерентное суммирование.1 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для использования в радиолокационных станциях (РЛС) с доплеровским передатчиком, а также в специфических следящих системах. Достигаемый технический результат - увеличение дальности действия, повышение помехозащищенности и точности измерения текущих координат и параметров, исключение возможности разведки структуры зондирующего сигнала при существенном упрощении схемы радиолокатора и соответствующем снижении объема оборудования и его стоимости. Указанный результат достигается за счет того, что в способе радиолокации, предусматривающем формирование передатчиком зондирующего сигнала, излучение антенной данного зондирующего сигнала, прием отраженного от цели сигнала, преобразование частоты отраженного от цели сигнала в первом преобразователе, ко второму входу которого подают сигнал с эталона частоты, при этом сигнал с первого преобразователя поступает на вход второго преобразователя, ко второму входу которого подают сигнал с эталона частоты, во втором преобразователе производят преобразование входного сигнала в выходной сигнал, который направляют в передатчик, а затем в антенну для передачи его в качестве зондирующего сигнала, после чего замкнутой петлей обратной связи мгновенное изменение частоты доплера передатчика компенсируется соответствующим изменением частоты передатчика, в результате чего происходит замыкание системной петли обратной связи, образованной передатчиком, в котором управляют частотой его излучения. Указанный результат достигается также за счет того, что радиолокатор с доплеровским передатчиком, реализующий способ, содержит антенну, антенный переключатель, приемник, по меньшей мере, первый и второй преобразователи, эталон частоты, схему поиска и электронный ключ, выполненный с возможностью подключения входа передатчика к выходу второго преобразователя или выходу схемы поиска. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и предназначено для построения доплеровских датчиков продольной, сносовой и тангажной скоростей. Изобретение направлено на увеличение точности измерения скорости наземного транспортного средства с помощью ОДДС за счет компенсации погрешности смещения у средней частоты сигнала погрешностью смещения у частоты максимума спектра сигнала, величина которой пропорциональна погрешности средней частоты. Однолучевой доплеровский датчик скорости, содержащит последовательно соединенные приемоизлучающее устройство и измеритель частоты с Δfф>Δfс, где Δfф - ширина полосы пропускания фильтра, Δfс - ширина спектра полезного сигнала. При этом в него введены второй измеритель частоты с Δfф<Δfc, схема вычитания частот, корректор и схема сложения частот. 3 ил.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована для сбора информации для экспресс-диагностики инфекционных заболеваний биологических объектов - животных и птиц. Для этого на каждом биологическом объекте устанавливают RFID -метку, содержащую информацию о биологическом объекте. Берут образец от каждого биологического объекта. Размещают на его упаковке RFID-метку, содержащую информацию об образце и биологическом объекте. Наносят каждый образец на соответствующий иммунострип, меченный RFID-меткой. Считывают информацию с RFID-меток, находящихся на каждом биологическом объекте, соответствующем образце и иммунострипе. Вносят в память ридера результаты анализа, полученные для каждого образца с помощью иммунострипа. Передают информацию с ридера путем беспроводной или проводной связи в блок обработки данных, с помощью которого регистрируют полученную информацию и формируют единую базу данных. Также предложена система сбора информации для экспресс-диагностики инфекционных заболеваний животных и птиц. Группа изобретений позволяет осуществлять диагностический контроль на инфекционные заболевания животных и птиц. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС). Достигаемый технический результат - сохранение максимального коэффициента усиления Ку антенны РЛС в широком диапазоне сканирования в угломестной плоскости. Указанный технический результат достигается тем, что радиолокационный обзор пространства осуществляют с помощью фазированной антенной решетки, при этом при электронном сканировании по углу места и механическом в азимутальной плоскости обеспечивают равномерное распределение максимального значения коэффициента усиления антенны путем механического сканирования луча в угломестной плоскости. 2 ил.
Наверх