Способ защиты от пассивных помех и радиолокационная станция для его осуществления



Способ защиты от пассивных помех и радиолокационная станция для его осуществления
Способ защиты от пассивных помех и радиолокационная станция для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2584696:

Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" /АО "НПО НИИИП-НЗиК"/ (RU)

Изобретения относятся к области радиолокации и могут использоваться в мобильных обзорных радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от пассивных помех в процессе осмотра зоны обзора. Достигаемый технический результат изобретения - увеличение защищенности мобильной обзорной РЛС от пассивных помех при достаточно малой допустимой вероятности пропуска целей. Технический результат достигается тем, что в способе защиты радиолокационной станции от пассивных помех отраженные сигналы, принятые в каждой дискрете дальности, превысившие порог обнаружения в одиночных дискретах на дальностях, не превышающих пороговую, считают пассивными помехами, в качестве пороговой дальности используют дальность, ближе которой сигнал от цели с минимальной заданной эффективной площадью рассеяния превышает порог обнаружения в одиночной дискрете дальности с вероятностью не более заданной достаточно малой величины. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретения относятся к области радиолокации и могут использоваться в мобильных обзорных радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от пассивных помех в процессе осмотра зоны обзора.

В зоне обзора РЛС, как правило, обнаруживается множество мешающих отражений (пассивных помех), которые, поступая в систему обработки радиолокационной информации, перегружают ее, уменьшая таким образом пропускную способность РЛС. Появление пассивных помех в зоне обзора РЛС объясняется как естественными факторами, например подстилающей поверхностью, неоднородностями атмосферы, птицами, так и искусственными, например дипольными отражателями, сбрасываемыми противником для маскировки своих средств нападения и перегрузки системы обработки информации РЛС.

Известен способ защиты от пассивных помех, основанный на череспериодной компенсации (ЧПК) принятых сигналов (Теоретические основы радиолокации. /Под ред. Я.Д. Ширмана. - М.: Сов. радио, 1970, с. 467). Уменьшение количества обнаружений пассивных помех достигается за счет излучения в направлении зоны обзора не менее двух импульсов и последующего вычитания отраженных сигналов.

Поскольку в мобильных обзорных РЛС всегда существует жесткий дефицит временных и энергетических ресурсов, то использование систем ЧПК возможно только в весьма ограниченной области пространства - как правило, только в нижних положениях луча РЛС и на ограниченных дальностях. Это является недостатком известных технических решений.

Наиболее близким способом защиты от пассивных помех является способ, включающий излучение зондирующего сигнала, прием отраженных сигналов, сравнение сигналов, принятых в каждой дискрете дальности, с порогом обнаружения, определение границ областей повышенной концентрации обнаруженных сигналов, исключение из обработки (бланкирование) сигналов в упомянутых областях (Ангельский Р.Д., Шестов И.В. Отечественные зенитные ракетные комплексы: Иллюстрированный справочник / Р.Д. Ангельский. - М.: ООО «Издательство Астрель»: ООО «Издательство АСТ», 2002. - 256 с.: ил. - (Военная техника)).

Недостатком наиболее близкого способа является высокая вероятность пропуска сигналов, отраженных от целей. Это объясняется тем, что в процессе бланкирования исключаются как пассивные помехи, так и сигналы от целей, оказавшиеся в пределах границ области бланкирования.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является РЛС (патент РФ №2291466), содержащая (фиг. 1) передатчик 1, антенный переключатель 2, антенну 3, приемник 4, пороговое устройство 5, блок вычисления дальности 6, блок оценки границ областей подавления пассивных помех 7, блок подавления пассивных помех 8, синхронизатор 9, при этом выход передатчика 1 соединен с входом антенного переключателя 2, вход/выход которого соединен с антенной 3, выход антенного переключателя 2 соединен с входом приемника 4, выход которого соединен с входом порогового устройства 5, выход которого соединен с первым входом блока вычисления дальности 6, второй вход которого соединен с координатным выходом антенны 3, выход блока вычисления дальности 6 соединен с входом блока оценки границ областей подавления пассивных помех 7, выход которого соединен с входом блока подавления пассивных помех 8, первый и второй выходы синхронизатора 9 соединены с синхровходами передатчика 1 и блока вычисления дальности 6 соответственно, выход блока 8 является выходом РЛС.

Работа РЛС, наиболее близкой к заявляемой, происходит следующим образом. В передатчике 1 по командам синхронизатора 9 (импульсам синхронизации) формируются зондирующие сигналы, которые в процессе обзора пространства с помощью антенны 2 излучаются в пространство. Отраженные сигналы, принимаемые антенной 2, поступают в приемник 4, с выхода которого подаются на вход порогового устройства 5, где сравниваются с порогом обнаружения, который задается исходя из допустимой вероятности ложных тревог. Сигналы, уровень которых превышает пороговый, проходят на выход порогового устройства 5 и поступают на первый вход блока вычисления дальности 6, на второй вход которого с координатного выхода антенны 3 подаются угловые координаты положения луча - угол места и азимут. В блоке вычисления дальности 6 известным способом (Теоретические основы радиолокации. /Под ред. Я.Д. Ширмана. - М.: Сов. радио, 1970, с. 219) осуществляется вычисление дальности до источника отраженных сигналов, то есть определяются номера дискрет, в которых произошло превышение порога обнаружения. Дискретам дальности, в которых произошло обнаружение сигнала, ставятся в соответствие угловые координаты луча. Координаты дискрет (дальность, угол места, азимут), в которых амплитуда сигнала превысила порог обнаружения, с выхода блока вычисления дальности 6 поступают на вход блока оценки границ областей подавления пассивных помех 7, в котором оператором РЛС оцениваются границы областей скопления пассивных помех, которые требуется подавить. Координаты границ областей подавления пассивных помех подаются в блок подавления пассивных помех 8, в котором сигналы, попавшие в указанную область, исключаются из дальнейшей обработки.

В наиболее близкой РЛС цели, попавшие в область бланкирования, оказываются пропущенными. Это является недостатком устройства.

Решаемой задачей (техническим результатом) заявляемых способа и РЛС, таким образом, является увеличение защищенности мобильной обзорной РЛС от пассивных помех при достаточно малой допустимой вероятности пропуска целей.

Указанный результат достигается тем, что в способе защиты радиолокационной станции от пассивных помех, включающем излучение зондирующего сигнала, прием отраженных сигналов, сравнение сигналов, принятых в каждой дискрете дальности, с порогом обнаружения, согласно изобретению упомянутые сигналы, превысившие порог обнаружения в одиночных дискретах на дальностях, не превышающих пороговую, считают пассивными помехами, в качестве пороговой дальности устанавливают дальность, ближе которой сигнал от цели с минимальной заданной эффективной площадью рассеяния (ЭПР) превышает порог обнаружения в одиночной дискрете дальности с вероятностью, не более заданной достаточно малой величины.

Технический результат достигается также тем, что в радиолокационной станции, содержащей передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, пороговое устройство, блок вычисления дальности, блок подавления пассивных помех, синхронизатор, при этом выход передатчика соединен с входом антенного переключателя, вход/выход которого соединен с антенной, выход антенного переключателя соединен с входом приемника, выход которого соединен с входом порогового устройства, выход которого соединен с первым входом блока вычисления дальности, второй вход которого соединен с координатным выходом антенны, первый и второй выходы синхронизатора соединены с синхровходами передатчика и блока вычисления дальности соответственно, выход блока подавления помех является выходом РЛС, согласно изобретению введены блок оценки количества превышений порога обнаружения и запоминающее устройство пороговой дальности, причем первый вход блока оценки количества превышений порога обнаружения соединен с выходом блока вычисления дальности, второй его вход соединен с выходом запоминающего устройства пороговой дальности, а выход соединен с входом блока подавления пассивных помех.

Суть заявляемых технических решений заключается в следующем.

Известно, что с увеличением ЭПР отражателя или уменьшением дальности до него амплитуда отраженного и принятого радиолокационной станцией сигнала увеличивается. Поэтому при сравнении принятого сигнала с порогом обнаружения сигнал с большей амплитудой превышает порог обнаружения в большем количестве дискрет дальности подряд, чем сигнал с меньшей амплитудой.

Так, если при обращении к цели, находящейся на некоторой дальности от РЛС, отраженный сигнал имеет амплитуду, при которой порог обнаружения превышается в нескольких дискретах дальности подряд, то с увеличением дальности количество таких дискрет уменьшается, а начиная с некоторой дальности, сигнал от цели будет превышать порог обнаружения только в одной (далее по тексту - в одиночной) дискрете дальности (при дальнейшем увеличении дальности обнаружение прекратится). На этой зависимости основано изобретение.

Диапазон параметров целей, для обнаружения которых предназначена РЛС, как правило, задается. В изобретении по цели с минимальной заданной ЭПР определяется пороговая дальность, как дальность, ближе которой сигнал от цели с такой ЭПР превышает порог обнаружения в одиночной дискрете дальности с вероятностью, не более заданной достаточно малой величины (например, 0,01-0,05). Таким образом, на дальности ближе пороговой все заданные для РЛС цели с высокой вероятностью (соответственно не менее 0,99-0,95) будут обнаруживаться в двух и более дискретах дальности подряд. Сигналы, превышающие порог обнаружения на этом интервале дальностей только в одиночной дискрете дальности, считаются помехами и исключаются из дальнейшей обработки.

Преимуществом способа является то, что дополнительного времени (энергии) для защиты от пассивных помех не требуется, то есть защита от пассивных помех осуществляется в течение осмотра зоны обзора.

Таким образом достигается заявляемый технический результат.

Изобретение иллюстрируются следующими чертежами.

Фиг. 1 - радиолокационная станция, наиболее близкая к заявляемой.

Фиг. 2 - заявляемая радиолокационная станция, осуществляющая заявляемый способ.

Заявляемый способ осуществляется с помощью заявляемой РЛС, которая содержит (фиг. 2) передатчик 1, антенный переключатель 2, антенну 3, приемник 4, пороговое устройство 5, блок вычисления дальности 6, блок подавления пассивных помех 8, синхронизатор 9, блок оценки количества превышений порога обнаружения 10, запоминающее устройство пороговой дальности 11, при этом выход передатчика 1 соединен с входом антенного переключателя 2, вход/выход которого соединен с антенной 3, выход антенного переключателя 2 соединен с входом приемника 4, выход которого соединен с входом порогового устройства 5, выход которого соединен с первым входом блока вычисления дальности 6, второй вход которого соединен с координатным выходом антенны 3, выход блока вычисления дальности 6 соединен с первым входом блока оценки количества превышений порога обнаружения 10, второй вход которого соединен с выходом запоминающего устройства пороговой дальности 11, выход блока оценки количества превышений порога обнаружения 10 соединен с входом блока подавления пассивных помех 8, выход которого является выходом РЛС, первый и второй выходы синхронизатора 9 соединены с синхровходами передатчика 1 и блока вычисления дальности 5 соответственно.

Заявляемая РЛС, с помощью которой осуществляется заявляемый способ, может быть выполнена с использованием следующих функциональных элементов.

Передатчик 1 - импульсного типа (Педак A.M. и др. Справочник по основам радиолокационной техники. /Под ред. В.В. Дружинина. Военное издательство, 1967, с. 278).

Антенный переключатель 2 - выполнен на циркуляторе (Педак A.M. и др. Справочник по основам радиолокационной техники. /Под ред. В.В. Дружинина. Военное издательство, 1967, с. 146-147).

Антенна 3 - фазированная антенная решетка с электронным сканированием по одной или обеим угловым координатам и с круговым механическим вращением (Справочник по радиолокации. /Под ред. М. Сколника, т. 2. - М.: Сов. радио, 1977, с. 132-138).

Приемник 4 - супергетеродинного типа (Педак A.M. и др. Справочник по основам радиолокационной техники. /Под ред. В.В. Дружинина. Военное издательство, 1967, с. 343-344).

Блок вычисления дальности 6, блок подавления пассивных помех 8, блок оценки количества превышений порога обнаружения 10, запоминающее устройство пороговой дальности 11 - цифровые элементы, выполненные на стандартных микросхемах (Интегральные микросхемы. Справочник. /Под ред. Б.В. Тарабрина. - М.: Радио и связь, 1984).

Синхронизатор 9 - выполнен на основе задающего генератора и последовательно соединенной с ним цепочки делителей частоты (Радиолокационные устройства (теория и принципы построения). /Под ред. В.В. Григорина-Рябова. - М.: Сов. радио, 1970, с. 602-603).

Радиолокационная станция, с помощью которой осуществляется заявляемый способ, работает следующим образом.

В передатчике 1 по командам синхронизатора 9 (импульсам синхронизации) формируются зондирующие сигналы, которые в процессе обзора пространства с помощью антенны 2 излучаются в пространство. Отраженные сигналы, принимаемые антенной 2, поступают в приемник 4, с выхода которого подаются на вход порогового устройства 5, где сравниваются с порогом обнаружения, который задается исходя из допустимой вероятности ложных тревог. Сигналы, уровень которых превышает пороговый, проходят на выход порогового устройства 5 и поступают на первый вход блока вычисления дальности 6, на второй вход которого с координатного выхода антенны 3 подаются угловые координаты положения луча. В блоке вычисления дальности 6 известным способом осуществляется вычисление дальности до источника отраженных сигналов (определение номеров дискрет, в которых произошло превышение порога обнаружения). Дискретам дальности, в которых произошло обнаружение сигнала, ставятся в соответствие угловые координаты луча - угол места и азимут. Координаты дискрет (дальность, угол места, азимут), в которых амплитуда сигнала превысила порог обнаружения, с выхода блока вычисления дальности 6 поступают на вход блока оценки количества превышений порога обнаружения 10. В блоке 10 в дискретах на дальности, не превышающей пороговую дальность, значение которой поступает из запоминающего устройства пороговой дальности 11, определяют дискреты дальности, являющиеся одиночными. По таким дискретам принимается решение о их принадлежности к пассивным помехам и им присваивается соответствующий признак. Координаты этих дискрет подаются в блок подавления пассивных помех, где они исключаются из дальнейшей обработки. Координаты остальных обнаруженных сигналов выдаются на выход РЛС в качестве координат целей.

Таким образом достигается заявляемый технический результат.

1. Способ защиты радиолокационной станции от пассивных помех, включающий излучение зондирующего сигнала, прием отраженных сигналов, сравнение сигналов, принятых в каждой дискрете дальности, с порогом обнаружения, отличающийся тем, что упомянутые сигналы, превысившие порог обнаружения в одиночных дискретах на дальностях, не превышающих пороговую, считают пассивными помехами, в качестве пороговой дальности устанавливают дальность, ближе которой сигнал от цели с минимальной заданной эффективной площадью рассеяния превышает порог обнаружения в одиночной дискрете дальности с вероятностью, не более заданной достаточно малой величины.

2. Радиолокационная станция, содержащая передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, пороговое устройство, блок вычисления дальности, блок подавления пассивных помех, синхронизатор, при этом выход передатчика соединен с входом антенного переключателя, вход/выход которого соединен с антенной, выход антенного переключателя соединен с входом приемника, выход которого соединен с входом порогового устройства, выход которого соединен с первым входом блока вычисления дальности, второй вход которого соединен с координатным выходом антенны, первый и второй выходы синхронизатора соединены с синхровходами передатчика и блока вычисления дальности соответственно, выход блока подавления помех является выходом РЛС, отличающаяся тем, что введены блок оценки количества превышений порога обнаружения и запоминающее устройство пороговой дальности, причем первый вход блока оценки количества превышений порога обнаружения соединен с выходом блока вычисления дальности, второй его вход соединен с выходом запоминающего устройства пороговой дальности, а выход соединен с входом блока подавления пассивных помех.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к защите мобильных обзорных радиолокационных станций (РЛС) с фазированной антенной решеткой (ФАР) от помех.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для защиты от синхронных ответных помех. Достигаемый технический результат изобретения - распознавание ложной траектории, формирующейся при сопровождении отметок от синхронной ответной помехи во всей зоне обзора радиолокационной станции.

Заявляемые изобретения относятся к области вооружений, в частности к защите подвижных наземных радиолокационных станций (РЛС) от противорадиолокационных ракет (ПРР) постановкой отвлекающих помеховых передатчиков.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях для защиты от импульсных, в том числе ответных, помех. Достигаемый технический результат - подавление сигналов ответной помехи, действующих в области боковых лепестков диаграммы направленности антенны.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для защиты мобильных обзорных радиолокационных станций (РЛС) с фазированной антенной решеткой (ФАР) от помех.

Заявляемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от ответных помех. Достигаемый технический результат - формирование признаков помехи и ее распознавание.

Изобретение предназначено для индивидуальной защиты радиолокационных комплексов обнаружения воздушных целей и управления оружием класса «земля-воздух» в условиях применения противником разведывательно-ударных комплексов типа ПЛСС (Precision Location Strike System - PLSS) с разностно-дальномерной системой радиотехнической разведки и командной системой наведения управляемого оружия по данным разведки.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для создания помехоустойчивых систем сопровождения (наведения). Достигаемый технический результат - повышение вероятности обнаружения воздействия мерцающей помехи с плавным изменением мощности сигнала на измеритель угловых координат.

Изобретение относится к устройству, обеспечивающему электромагнитную совместимость работающих на совпадающих частотах отечественной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и отечественного средства создания преднамеренных радиопомех.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для защиты от синхронных ответных помех. Техническим результатом является распознавание сигналов синхронных ответных помех.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для уменьшения потерь отношения сигнал/шум и для стабилизации вероятности ложной тревоги. Достигаемый технический результат - уменьшение потерь отношения сигнал/шум при обнаружении слабого сигнала, частично перекрываемого более сильным сигналом, с сохранением стабилизации вероятности ложной тревоги. Указанный результат достигается за счет двухканального обнаружения радиолокационных сигналов, согласно которому сигнал одновременно сжимают в двух каналах, в фильтрах сжатия которых применяются равномерная и неравномерная весовая функции соответственно, в каждом канале выделяют квадрат огибающей сжатого сигнала, затем из отсчетов квадрата огибающей формируют скользящие по дальности окна, расположенные симметрично относительно проверяемых на наличие целей дискрет по дальности, в сформированных скользящих по дальности окнах получают оценки средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала, при этом главные лепестки сжатых сигналов цензурируют, то есть исключают из скользящих по дальности окон, после чего вычисляют отношения отсчетов квадрата огибающей к оценкам средней мощности корреляционных шумов. Решение об обнаружении цели принимают в том случае, если хотя бы в одном из каналов отношение отсчета квадрата огибающей сжатого сигнала в проверяемой на наличие цели дискрете по дальности к оценке средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала превысит порог обнаружения. 1 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для определения дальности до постановщика импульсных помех (ПИП). Достигаемый технический результат - обеспечение измерения дальности до ПИП с помощью однопозиционной радиолокационной станции. Указанный результат достигается тем, что в способе определения дальности до постановщика импульсной помехи (ПИП) по первому варианту, основанном на изменении параметров зондирующего сигнала (ЗС) радиолокационной станции в соседних периодах зондирования, вынуждающем к изменению параметров импульсов в последовательности помехи, принимают последовательность импульсов с предыдущими и измененными параметрами, измеряют интервалы времени T1=t1-(t0+Τповт) и T2=t2-(t0+Τповт) и приближенное значение дальности D до ПИП вычисляют из выражения CT1/2≤D≤CT2/2, где t0 - момент излучения ЗС; Τповт - период повторения ЗС; C - скорость света; t1, t2 - соответственно момент обнаружения в последовательности импульсов последнего импульса с предыдущими параметрами и первого с измененными. Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что в способе определения дальности до постановщика импульсной помехи (ПИП), основанном на изменении параметров зондирующего сигнала (ЗС) радиолокационной станции в соседних периодах зондирования, вынуждающем к изменению параметров импульсов в последовательности помехи, принимают с направления на ПИП последовательность импульсов помехи с предыдущими и измененными параметрами, первый обнаруженный импульс последовательности с измененными параметрами считают отраженным от ПИП и, если он не коррелирован с импульсами последовательности помехи, по нему определяют точное значение D. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения относятся к области радиолокации, и конкретно к способам и системам радиоэлектронной защиты активных радиолокационных станций (РЛС) от активных шумовых помех. Достигаемый технический результат - повышение эффективности компенсации активных шумовых помех, воздействующих по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны РЛС кругового обзора с механическим вращением антенны. Указанный результат достигается применением динамических весовых коэффициентов при весовом суммировании сигнала основного канала с сигналами компенсационных каналов, позволяющим компенсировать быстрое изменение мощности помех в приемных каналах, обусловленное вращением антенны. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может найти применение в радиолокационных станциях (РЛС), использующих высокую частоту следования зондирующих импульсов. Достигаемый технический результат - увеличение зоны подавления пассивных помех при работе РЛС с высокой частотой следования зондирующих импульсов. Технический результат достигается тем, что псевдокогерентная РЛС содержит определенным образом соединенные между собой хронизатор, модулятор, генератор радиочастот, переключатель прием-передача, антенну, гетеродин, два когерентных гетеродина, два фазовых детектора, режекторный гребенчатый фильтр, состоящий из устройства задержки и устройства вычитания, усилитель звуковой частоты, индикатор кругового обзора, два смесителя, усилитель промежуточной частоты, три переключателя, две схемы задержки, четыре формирователя, три ключа, при этом первый и второй формирователи вырабатывают импульсы длительностью, равной длительности зондирующего импульса, и запускаются через период следования зондирующих импульсов, третий и четвертый формирователи вырабатывают импульсы длительностью, равной периоду следования зондирующих импульсов, и запускаются через период следования зондирующих импульсов синхронно с первым и вторым формирователями соответственно. 1 ил.

Изобретение относится к цифровой обработке радиолокационных сигналов. Достигаемый технический результат - повышение эффективности обнаружения движущихся целей на фоне многокомпонентных пассивных помех, вызванных совокупностью отражений от местных предметов, облаков, гидрометеоров, дипольных помех. Указанный технический результат достигают тем, что для многоканальной доплеровской фильтрации и многоканального когерентного накопления в виде преобразования Фурье, весовые коэффициенты вычисляются в реальном масштабе времени на основе оценок коэффициентов авторегрессии усреднением их по нескольким элементам дальности. После этого вычисляются огибающие сигналов на выходе каждого канала, которые нормируются и объединяются с выделением максимального значения. При этом с порогом обнаружения сравнивается на выходе в каждом элементе дальности максимум от нескольких максимумов огибающих сигналов, полученных при обработке каждой пачки импульсов с разными частотами повторения или несущими частотами, изменяемыми от пачки к пачке. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх