Радиолокационный способ определения высоты полета летательного аппарата

Авторы патента:

Шестун Андрей Николаевич (RU)

Ещенко Сергей Дмитриевич (RU)

G01S13/90 - с использованием устройств синтетической апертуры

Владельцы патента RU 2588105:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" (RU)

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для определения высоты полета летательного аппарата над земной, водной поверхностью, над поверхностью различных планет, а также при взлете и посадке. Достигаемый технический результат - снижение погрешности измерения высоты при изменении направления излучения, балльности, появлении брызг, перемещении поверхности слоя воды. Сущность изобретения в том, что измерение высоты полета осуществляется способом, основанным на измерении протяженности облучаемой площадки с помощью радиовысотомера или бортового радиолокатора. В связи с тем что измерение дальности до каких либо радиолокационных отражателей, расположенных в пределах диаграммы направленности бортовой антенны не осуществляется, имеет место устранение причины появления погрешностей в известных радиовысотомерах. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для определения высоты полета летательного аппарата [ЛА] над земной, водной поверхностью, над поверхностью различных планет, а также при взлете и посадке ЛА.

В настоящее время высота полета ЛА определяется с помощью радиовысотомеров [РВ], которые обладают рядом недостатков, а именно: при измерении высоты полета фактически измеряется дальность от борта ЛА до земной или водной поверхности. С помощью РВ осуществляется излучение и прием эхо-сигналов от различных отражателей, которые расположены на земной или водной поверхности в пределах облучаемой площадки и обладают различными коэффициентами отражения.

За небольшим исключением отражения от земной поверхности можно рассматривать как отражения от большого числа поверхностей, расположенных по случайному закону, а не как зеркальное отражение, даже при углах падения, близких к вертикальным. Уровень эхо-сигналов и дальность до отражателей зависит от рельефа местности в пределах облучаемой площадки, и в процессе полета указанные параметры, в том числе уровень эхо-сигнала и дальность до отражателя, изменяются по случайному закону, поэтому погрешности имеют зависимость от рельефа поверхности.

Погрешности измерения дальности от водной поверхности (т.е. высоты полета над водной поверхностью) возрастают и зависят от направления облучения морских волн, балльности, наличия и характера брызг, перемещения поверхностного слоя воды в зависимости от ветра, турбулентных возмущений и местных течений, при этом возможна полная потеря информации о высоте полета, получаемая в настоящее время с помощью высотомера. Увеличение погрешностей при измерении высоты полета над водной поверхностью при различных гидрометеорологических условиях определяется тем, что изменяются характеристики элементарных отражателей водной поверхности (каковыми являются капиллярные волны, брызги т.п.) при различном волнении водной поверхности, и поэтому, например, бортовой РВ имеет недопустимо большие и переменные погрешности в различных гидрометеоусловиях.

Для решения ряда задач необходимо, чтобы РВ обладал высокой точностью и отсутствием накапливающихся погрешностей, а также чтобы результаты измерения высоты не зависели от помех. Существующие РВ не удовлетворяют перечисленным требованиям [А.Ю. Мишин и др. Проблемы информационного обеспечения системы управления движением беспилотного ЛА. «Мир авионики» №3, 2008].

Известен РВ [патент РФ №2501036], который определяет высоту по временному рассогласованию между синхроимпульсом и передним фронтом отраженного импульса от земной, либо водной поверхности. Для повышения точности измерения высоты используется введение последовательных линий задержек, блока параллельных элементов совпадения, постоянного запоминающего устройства, блока параллельных линий задержек и сумматора. Такой высотомер обладает невысокой точностью измерения, зависит от помех, которые определяются свойствами подстилающей поверхности.

Известен радиолокационный измеритель малых высот [патент РФ №2449310], основным отличием которого от других РВ является изменение разрешающей способности по дальности сплошного зондирующего сигнала, что обеспечивает возможность измерения малых высот. Недостатком является то, что РВ формирует информацию о высоте с погрешностями, которые зависят от свойств подстилающей поверхности, и желаемая точность измерений не может быть достигнута.

Ближайшим техническим решением является способ [патент РФ №2372626] определения высоты полета ЛА, включающий излучение с помощью бортовой РЛС и прием отраженных электромагнитных сигналов от земной или водной поверхности, осуществляемый за счет проведения трехэтапных измерений: грубого измерения дальности на первом этапе, точного измерения дальности на втором этапе, подтверждения результатов точного измерения дальности результатами грубого измерения на третьем этапе. Раскроем содержание этапов, приведенных в патенте на изобретение, выбранном за прототип. Первый этап: излучают зондирующий сигнал в направлении земной поверхности и измеряют временную задержку, определяющую грубое (предварительное) измерение дальности по формуле:

где D - предварительное измерение дальности;

с - скорость распространения сигнала;

t - временная задержка.

Путем поиска и обнаружения сигнала, отраженного от поверхности земли, во временном интервале, соответствующем временному интервалу от минимального до максимального значения измеряемой дальности, разбитому на N парциальных интервалов (N>1) времени. Причем длительность парциального временного интервала устанавливают такой, чтобы она превышала длительность фронта отраженного сигнала.

Поиск сигнала, отраженного от поверхности земли, производят путем накопления отраженных сигналов в N парциальных интервалах времени, каждому из которых соответствует свой селектирующий импульс. Отраженный сигнал считается обнаруженным, когда в одном из селектирующих импульсов происходит превышение порога накопления.

Чем больше значение порога накопления, тем выше вероятность правильного обнаружения и меньше вероятность ложного срабатывания при обнаружении отраженного сигнала. На практике максимальное значение порога накопления ограничено временем, в течение которого сигнал, отраженный от поверхности земли, находится в пределах одного и того же селектирующего импульса.

Поиск отраженного сигнала производят одновременно по всем селектирующим импульсам. Временную задержку измеряют между моментом излучения зондирующего сигнала и фронтом селектирующего импульса, в котором произошло обнаружение отраженного сигнала.

Как показывает анализ, уже на первом этапе измерений высоты полета могут быть заложены погрешности при использовании математической формулы, так как временная задержка определяется (зависит) от выбора отражателей, расположенных на земной или водной поверхности, которые могут иметь отклонения от вертикали и подвержены влиянию внешних воздействий. В описании изобретения приводится способ возможного уменьшения этих погрешностей, но не их устранения.

Радиолокационная дальность до отражателей на земной или водной поверхности принимается за высоту полета ЛА. В связи с тем что отражатели (в пределах диаграммы направленности антенны РВ) располагаются по случайному закону, а интенсивность эхо-сигналов зависит от параметров отражателей и рельефа местности, погрешности измерения дальности не являются постоянными. Поэтому повышение точности измерения дальности до отражателей не всегда обеспечивает повышение точности измерения высоты ЛА, что особенно очевидно при измерении высоты полета над водной поверхностью, когда погрешности зависят от высоты волн, брызг, расположения капиллярных волн, а также от перемещения поверхностных слоев воды, местных течений и т.п. В ряде случаев вообще невозможно определить высоту полета ЛА, например, над взволнованной водной поверхностью.

Цель изобретения - повысить точность измерения высоты, помехозащищенность, существенно снизить погрешности измерения.

Цель достигается тем, что в радиолокационном способе определения высоты полета летательного аппарата, включающем облучение с помощью бортовой РЛС земной или водной поверхности и прием отраженных от нее электромагнитных сигналов, облучают поверхность с остронаправленной диаграммой направленности антенны, измеряют протяженность облучаемой площадки в направлении вдоль продольной оси летательного аппарата и вычисляют высоту полета летательного аппарата в соответствии с выражением (1), когда отсутствует угол наклона диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости, или в соответствии с выражением (2) при наличии угла наклона диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости

где: Н - высота полета над земной или водной поверхностью,

L - протяженность облучаемой площадки,

θ - ширина диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости,

β - угол наклона диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости.

Целесообразно облучать земную или водную поверхность в нескольких направлениях в пределах 360° с промежутками не менее 45° и вычислять среднее значение высоты полета.

Тогда погрешность измерения высоты будет минимальна, что особенно важно при полетах над взволнованной водной поверхностью. Если промежутки делать меньше, то будет неоправданное увеличение времени измерения.

Для определения высоты при полете над наклонной поверхностью целесообразно облучать поверхность в нескольких направлениях в пределах 360° с промежутками не более 90°, сравнивать значения протяженностей облучения площадок и, при достижении их равенства за счет изменения положения в пространстве ЛА, рассчитывать высоту полета.

Если облучение проводить менее чем на четыре стороны - вперед, назад, влево, вправо - т.е. промежутки делать больше чем 90°, то точность измерения не будет достигнута.

В предлагаемом изобретении измерение высоты полета осуществляется способом, основанным на измерении протяженности облучаемой площадки с помощью бортовой РЛС, и не зависит от комплексной диэлектрической проницаемости отражающей поверхности, от углов падения энергии поляризации и других параметров радиолокационных сигналов. Фиксируются границы протяженности облучаемой площадки, обладающей максимальным размером в продольной плоскости ЛА, высоту которого надо определить. Протяженность облучаемой площади определяется началом и концом радиолокационных отражений от земной или водной поверхности, формируемых различными отражателями, расположенными на земной или водной поверхности в пределах диаграммы направленности антенны. Предлагаемый способ исключает зависимость от коэффициента отражения отдельных или групповых отражателей, расположенных на земной или водной поверхности в пределах облучаемой площадки, и, таким образом, уменьшаются погрешности измерения высоты полета.

В предлагаемом способе имеет место повышение точности измерения дальности за счет приема эхо-сигналов от фиксированных областей, расположенных на максимальной дальности зоны облучения при приеме эхо-сигналов от внешней пограничной области и минимальной дальности при приеме сигналов от внутренней пограничной области облучаемой площадки, т.к. начало и конец облучаемой площадки фиксированы.

Измерение дальностей до отражателей, расположенных внутри облучаемой площадки, не осуществляется, поскольку они являются случайными величинами и приводят к большим погрешностям. В новом способе имеет место повышение помехозащищенности РЛС от воздействия активных или пассивных помех потому, что при измерении начала и конца облучаемой площадки (т.е. ее протяженности) существенно снижается влияние помеховых сигналов, т.к. эхо-сигналы РЛС от границ облучаемых площадок не будут искажаться под воздействием помех, а также не будут зависеть от параметров радиоимпульсов РЛС (длительности импульсов, частоты повторения, поляризации, модуляции и т.п.).

Отмеченные признаки используются впервые и поэтому обладают новизной, а также полезностью. В данном случае мы имеем новую совокупность признаков и новую взаимосвязь, что приводит к новому и качественному эффекту.

Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-5.

Фиг. 1. Облучаемая горизонтальная площадка в горизонтальном полете при вертикальном расположении луча РВ относительно горизонтальной поверхности; β=0.

Фиг. 2. Облучаемая горизонтальная площадка в горизонтальном полете при расположении луча РВ под углом относительно вертикали; β≠0.

Фиг. 3. Облучаемые наклонные площадки в горизонтальном полете при расположении луча РВ под углом относительно вертикали к горизонтальной поверхности; показано излучение на четыре стороны - вперед, назад, влево, вправо, протяженность облучаемых площадок не равна: L₁≠L₂.

Фиг. 4. Облучаемые наклонные площадки в горизонтальном полете при расположении луча РВ под углом относительно вертикали к горизонтальной поверхности; в данном примере протяженность облучаемых площадок тоже не равна: L₁≠L_2.

Фиг. 5. Облучаемые наклонные площадки при полете параллельно наклонной поверхности при расположении луча РВ под углом относительно вертикали к наклонной поверхности. В этом примере, за счет изменения положения в пространстве ЛА, протяженности облучаемых площадок сравнялись: L₁=L₂.

На фигурах 1-5 приведены следующие обозначения:

L, L₁, L₂ - протяженность облучаемой площадки;

Н - высота полета;

θ - ширина диаграммы направленности антенны РВ;

β - угол наклона диаграммы направленности антенны.

Высоту полета Н, когда отсутствует угол наклона диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости, можно определить, в соответствии с фиг. 1, по формуле (1):

При наличии угла наклона диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости по отношению к земной или водной поверхности, соответственно фиг. 2, высоту полета вычисляют по формуле (2):

Предлагаемый способ обеспечивает возможность измерения высоты полета ЛА над наклонной поверхностью, например в горах или при полетах над другими планетами. Необходимо измерять протяженность облучаемых площадок по различным сторонам ЛА - в нескольких направлениях, например, через 90°. При этом, если облучаемые площадки имеют различную протяженность (фиг. 3, 4), то ЛА должен изменять свое положение в пространстве с целью получения одинаковых протяженностей в продольном и поперечном направлении (фиг. 5). После этого выполняют расчет высоты ЛА над наклонной поверхностью в соответствии с выражениями (1) или (2).

Предлагаемый способ измерения высоты полета ЛА основан на измерении начала и конца облучаемой площадки, то есть ее фиксированной протяженности, в пределах диаграммы направленности антенны РВ. Поэтому существенно уменьшаются погрешности от свойств земной или водной поверхности, появления радиопомех, перемещения отражателей по различным причинам (например, над морем), а также от изменения параметров радиолокационных сигналов (длительности импульсов, модуляции и т.п.).

1. Радиолокационный способ определения высоты полета летательного аппарата, включающий облучение с помощью бортовой радиолокационной станции земной или водной поверхности, прием отраженных от нее электромагнитных сигналов, отличающийся тем, что фиксируют границы протяженности облучаемой площадки в пределах диаграммы направленности антенны, эхо-сигналы принимают от фиксированных областей облучаемой площадки, расположенных на максимальном и минимальном удалении от бортовой радиолокационной станции, измеряют протяженность облучаемой площадки, когда направление диаграммы направленности совпадает с продольной осью летательного аппарата, и вычисляют высоту полета летательного аппарата в соответствии с выражением (1), когда отсутствует угол наклона диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости, или в соответствии с выражением (2) при наличии угла наклона диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости

где: Н - высота полета над земной или водной поверхностью,
L - протяженность облучаемой площадки,
θ - ширина диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости,
β - угол наклона диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости.

2. Радиолокационный способ определения высоты полета летательного аппарата по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно облучают поверхность в нескольких направлениях через промежутки не менее 45° и вычисляют среднее значение высоты полета.

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для проверки идентификационных возможностей векторных одночастотных признаков распознавания объектов, к которым, в частности, относятся и доплеровские портреты воздушных объектов (ДП ВО).

Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности в бортовой доплеровской рлс с линейной антенной решеткой // 2569843

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

Способ навигации летательного аппарата по радиолокационным изображениям земной поверхности // 2564552

Изобретение относится к радиолокации, в частности к бортовым радиолокационным средствам навигации летательных аппаратов (ЛА). Достигаемый технический результат - повышение вероятности правильного определения положения ЛА по радиолокационным изображениям (РЛИ) земной поверхности и расширение условий возможного применения бортовых радиолокационных средств ЛА, обеспечивающих возможность навигации ЛА по РЛИ земной поверхности.

Способ фронтального синтезирования апертуры антенны земной поверхности с исключением слепых зон в передней зоне с помощью многопозиционной радиолокационной системы // 2560082

Изобретение относится к многопозиционным бортовым радиолокационным станциям (РЛС) и может быть использовано для формирования радиолокационного изображения (РЛИ) наблюдаемого участка земной поверхности.

Высокоскоростная радиолиния передачи информации с космических аппаратов дистанционного зондирования земли с адаптивной бортовой аппаратурой // 2551900

Изобретение относится к радиоканалам передачи цифровой информации, конкретно, к космическим высокоскоростным радиолиниям (ВРЛ) передачи данных наблюдения с космических аппаратов (КА) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).

Способ измерения радиальной скорости отражателя в радиолокаторе бокового обзора с синтезированной апертурой // 2537788

Способ измерения радиальной скорости отражателя в радиолокаторе бокового обзора с синтезированной апертурой относится к радиолокации поверхности Земли с летательных аппаратов и может быть использован для одновременного формирования яркостных и скоростных портретов поверхности с высоким разрешением, точной привязкой к координатам местности и помехоустойчивостью.

Способ определения географических координат точек изображения на sar изображениях // 2531802

Изобретение относится к геодезической системе глобального позицирования, обеспечивающей воздушно-базированное определение географических координат сопряженных точек изображения из изображений радара с синтезированной апертурой (SAR), при этом SAR изображения представлены в форме изображений Slant Range, и позиция съемки каждого SAR изображения известна, при этом из координат сопряженных точек изображения на SAR изображениях и соответствующих селекторных импульсов дальности определяют соответственно расстояние между каждой ячейкой разрешения на земной поверхности и каждой позицией съемки соответствующего SAR изображения, и на основании определенных расстояний и соотнесенных позиций съемки SAR изображений с применением эллипсоида WGS84 определяют географические координаты сопряженных точек изображения на SAR изображениях.

Радиолокационная система для летательных аппаратов // 2531255

Изобретение предназначено для обнаружения и определения координат с высокой точностью наземных неподвижных целей на фоне подстилающей поверхности в широком азимутальном секторе.

Способ получения радиолокационного изображения участка земной поверхности и радиолокационная станция с синтезированной апертурой антенны (варианты) // 2526850

Изобретения могут быть использованы для получения радиолокационных изображений (РЛИ) земной поверхности с помощью радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА), размещаемых на космических аппаратах (КА).

Идентификация и анализ устойчивых рассеивателей в последовательности изображений, полученных с помощью sar // 2518903

Изобретение относится к способу идентификации и анализа устойчивых рассеивателей (PS) в последовательности цифровых изображений, полученных с помощью радиолокатора с синтезированием апертуры (SAR).

Способ извлечения из доплеровских портретов воздушных объектов признаков идентификации с использованием метода сверхразрешения // 2589737

Изобретение относится к радиолокационным методам и предназначено для извлечения из доплеровских портретов воздушных объектов (ДпП ВО) признаков идентификации, а именно частоты и амплитуды спектральных откликов, соответствующих рассеивающим центрам (РЦ) ВО. Достигаемый технический результат - высокая разрешающая способность по частоте, способствующая повышению информативности признаков идентификации, заключенных в структуре ДпП. Для достижения указанного результата методом линейного предсказания проводят проверку структуры ДпП ВО на возможное наличие в ней дополнительных спектральных составляющих, соответствующих РЦ на освещенной поверхности ВО, которые при проведении стандартной операции дискретного преобразования Фурье с комплексными значениями отражательной характеристики ВО по причине низкой разрешающей способности не выявляются. Данный способ позволяет в сформированных ДпП ВО наблюдать дополнительные спектральные отклики, что свидетельствует о повышении поперечного разрешения по частоте Доплера. 17 ил.

Сканирующее устройство для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн и способ обследования с помощью такого устройства // 2595303

Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения, в миллиметровом диапазоне волн, которое обеспечивает реализацию способа исследования объекта, включает в себя модуль трансивера миллиметрового диапазона, содержащий антенную решетку, направляющее устройство рельсового типа, с которым соединен модуль трансивера. При этом сканирование, выполняемое модулем трансивера миллиметрового диапазона, представляет собой плоскостное сканирование. При этом сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения выполнено с возможностью осуществления трехмерного сканирования. Направление сканирования может варьироваться путем изменения ориентации направляющего устройства рельсового типа. Технический результат заключается в упрощении конструкции и ускорении процесса сканирования объекта при помощи длин волн миллиметрового диапазона. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Радиокомплекс для систем дистанционного зондирования земли, устанавливаемых на космические аппараты // 2604355

Изобретение относится к космическим радиоканалам передачи цифровой информации. Сущность заявленного радиокомплекса заключается в организации радиоканала передачи оперативной управляющей информации (ОУИ) «Земля - КА» введением в бортовые и наземные программно-аппаратные средства на пунктах приема целевой информации радиокомплекса устройств формирования и передачи ОУИ на Земле и приема и выделения ОУИ на КА, что позволит минимизировать взаимодействие с центром управления полетами и сокращать время от приема заявок на дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) от потребителей и формирования программы зондирования до получения результатов ее реализации на КА, в течение текущего сеанса связи адаптировать во введенных на КА перестраиваемых блоках кодирования и модуляции сигнально-кодовую структуру информации к его условиям, избирательно запрашивать из всего объема информации наиболее информационно емкие данные зондирования (ДЗ) с помощью введенных на КА устройств анализа ДЗ и каталога ДЗ, а в наземную аппаратуру - устройств восстановления структуры бортового информационного потока. Радиокомплекс также содержит устройства обнаружения ошибок и перезапросов, повышающие достоверность данных путем перезапроса по каналу «Земля - КА» ошибочной информации. При этом бортовая и наземная аппаратура содержит многочастотные передающие и приемные устройства, многоволновые антенные облучатели при общем рефлекторе и блоки высокочастотных фильтров для максимизации скорости передачи данных путем их одновременной передачи в нескольких частотных диапазонах. Кроме того, радиокомплекс содержит аппаратуру автосопровождения на КА, упрощающую требования к КА в части программно-временного сопровождения бортовых антенн в сеансе связи с Землей. Достигаемый технический результат - увеличение объема передаваемых в сеансе ДЗ, повышение оперативности процессов планирования и проведения ДЗЗ, оптимизация процесса сброса ДЗ, а также повышение автономности функционирования радиокомплекса, что повышает эффективность системы ДЗЗ в целом. 3 ил.

Способ развертывания фазы при интерферометрической обработке информации от космических систем радиолокационного наблюдения земли // 2612322

Изобретение относится к области космического радиолокационного зондирования Земли, в частности к способу двумерного развертывания фазы при получении цифровых моделей рельефа земной поверхности по интерферометрическим парам радиолокационных изображений. Достигаемый технический результат - повышение точности цифровых моделей рельефа, формируемых в результате интерферометрической обработки, за счет предотвращения распространения ошибок развертывания фазы на значительную часть интерферограммы. Указанный результат достигается за счет того, что способ развертывания фазы включает восстановление градиента фазы на основе минимизации стоимости потоков в транспортной сети, ассоциированной с интерферограммой, только вдоль коротких линий разрыва фазы, соответствующих путям проведения потоков малой стоимости; выделение участков на интерферограмме, содержащих длинные линии разрыва фазы, осуществляемое в два этапа: сначала на основе анализа сюжета путем выявления наиболее резких изменений величины и направления наклона фазовой поверхности, а затем по паразитному градиенту, возникающему при восстановлении фазовой поверхности по весовому критерию наименьших квадратов; игнорирование градиента фазы на выделенных участках при восстановлении поверхности развернутой фазы; привлечение низкодетальной опорной информации о рельефе для восстановления среднего уровня фазы в крупных областях, изолированных участками с проигнорированным градиентом. 2 ил.

Способ формирования изображения земной поверхности в радиолокационной станции с синтезированием апертуры антенны // 2614041

Изобретение относится к радиолокационной технике, в частности к аэрокосмическим бортовым радиолокационным станциям с синтезированием апертуры антенны (РСА), формирующим радиолокационные изображения (РЛИ) земной поверхности с использованием синтезирования антенного раскрыва (САР) в процессе сканирования этой поверхности диаграммой направленности антенны РСА. Достигаемый технический результат - уменьшение искажений формируемых РЛИ, возникающих за счет изменения доплеровского сдвига несущей частоты радиолокационных сигналов, отражаемых элементами земной поверхности, при перемещении носителя РСА. Указанный результат достигается за счет того, что способ формирования изображения земной поверхности в радиолокационной станции с синтезированием апертуры антенны заключается в объединении радиолокационных изображений парциальных участков земной поверхности, подлежащей радиолокационному обзору, получаемых посредством излучения и приема когерентных импульсов при облучении антенной РСА этих участков, аналого-цифровом преобразовании принятых радиолокационных сигналов, формировании двумерных массивов оцифрованных принятых сигналов путем их распределения по каналам дальности и периодам излучения и последующей цифровой обработке сформированных двумерных массивов, при этом облучение антенной РСА участков земной поверхности производится дискретным или скользящим способом, а суммирование амплитуд элементов разрешения парциальных РЛИ, соответствующих сформированным двумерным массивам, осуществляется после перевода этих массивов из системы координат «дальность-доплеровская частота» в нормальную земную систему координат (НЗСК). 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ формирования изображения поверхности в бортовой радиолокационной станции с синтезированием апертуры антенны с электронным управлением лучом // 2617116

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к бортовым радиолокационным станциям, устанавливаемым на летательных аппаратах, и позволяет формировать радиолокационное изображение (РЛИ) поверхности Земли. Достигаемый технический результат - устранение затемненных областей в РЛИ, полученном из нескольких парциальных кадров, вызванных искривлением пятна диаграммы направленности антенны на поверхности Земли при электронном сканировании. Указанный результат достигается за счет того, что при обработке сигнала производят сдвиг сигнала в каждом канале дальности по частоте таким образом, что доплеровская частота сигналов, отраженных от элементов, находящихся на оси пятна луча диаграммы направленности антенны на картографируемой поверхности, принимает нулевое значение, а при формировании РЛИ производят пересчет элементов разрешения по доплеровской частоте в каждом канале дальности в азимутальные элементы разрешения в соответствии с зависимостью азимута от доплеровской частоты и дальности, обратной использованной при частотном сдвиге сигнала. 5 ил.

Устройство формирования радиолокационного изображения в радиолокационной станции с синтезированной апертурой антенны // 2619771

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах, установленных на подвижных объектах, для получения радиолокационного изображения (РЛИ) в процессе дистанционного зондирования земной (водной) поверхности. Достигаемый технический результат – повышение разрешения радиолокационного изображения по наклонной дальности и расширение его динамического диапазона за счет синхронизации момента начала записи эхо-сигнала с началом очередного зондирования. Указанный результат достигается за счет того, что устройство формирования радиолокационного изображения в радиолокационной станции с синтезированной апертурой антенны содержит передающее устройство и устройство расширения импульсов, а также соединенные последовательно приемное устройство, устройство размыкания, аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство, устройство управления, устройство выборки отсчетов, устройство определения модуля сигнала, интегратор, устройство определения положения минимума, устройство построчного формирования двумерной матрицы, устройство сжатия по дальности, устройство сжатия по азимуту, устройство отображения РЛИ, при этом запоминающее устройство первым и вторым выходами соединено с первым входом устройства построчного формирования двумерной матрицы и вторым входом устройства выборки отсчетов соответственно, а вторым и четвертым входами - с вторым выходом устройства построчного формирования двумерной матрицы и вторым выходом устройства выборки отсчетов соответственно, кроме того, передающее устройство через устройство расширения импульсов соединено с вторым входом устройства размыкания. 1 ил.

Многофункциональная интегрированная двухдиапазонная радиолокационная система для летательных аппаратов // 2621714

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для выполнения широкого круга задач при использовании на пилотируемых и беспилотных летательных аппаратах самолетного и вертолетного типа. Достигаемый технический результат - создание интегрированных двухдиапазонных малогабаритных многофункциональных радиолокационных систем сантиметрового (Ku- или Х-) и UHF-диапазонов радиоволн. Указанный результат достигается за счет использования единой архитектуры с высокой степенью интеграции программных и аппаратных средств, таких как интегрированное антенное устройство, интегрированный двухдиапазонный синтезатор частот и синхросигналов управления (СЧС), интегрированный цифровой приемник (ЦПРМ). Интегрированное программное обеспечение (ИПО) реализует управление СЧС, осуществляющим синхронизацию работы передатчиков и приемников двух частотных диапазонов и ЦПРМ, производящим предварительную обработку радиолокационных сигналов. Основная функция ИПО, требующая высокой производительности центрального процессора, заключается в выполнении первичной и вторичной обработки сигналов, включая формирование радиолокационных изображений (РЛИ) подстилающей поверхности и меток движущихся целей. В результате по выбору оператора могут быть сформированы раздельные РЛИ в каждом частотном диапазоне или одно интегральное РЛИ. 3 ил.

Способ искажения радиолокационного изображения в космической радиолокационной станции с синтезированной апертурой антенны // 2622904

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способам и технике радиоэлектронного подавления космических радиолокационных станций с синтезированной апертурой антенны (РСА). Достигаемый технический результат - снижение вероятности правильного обнаружения маскируемых объектов космическими РСА. Указанный результат достигается тем, что в способе искажения радиолокационного изображения в космической РСА, основанном на приеме ретранслятором зондирующих импульсов космической РСА sp(t), их усилении, переносе несущей частоты на промежуточную частоту, фильтрации, аналого-цифровом преобразовании с определенным интервалом дискретизации, записи полученной последовательности цифровых отсчетов, фильтрации и излучении ретранслируемых радиолокационных сигналов в направлении космической РСА, задают размеры маскируемой области эллиптической формы, для которой будет сформирована ложная отметка, вектор геоцентрических координат точки земной поверхности, соответствующей положению центра ложной отметки, вычисляют для каждого зондирования текущее расстояние между космической РСА и точкой на земной поверхности, соответствующей положению центра ложной отметки, и расстояние между космической РСА и ретранслятором, формируют N реализаций функций быстрой и медленной фазовой модуляции, распределенных по гауссовским законам с нулевыми математическими ожиданиями, среднеквадратичными отклонениями и определенными интервалами корреляции, задают закон модуляции импульсов (модулирующую функцию) в виде последовательности цифровых отсчетов, преобразуют последовательность сформированных цифровых отсчетов в аналоговый ретранслируемый импульс, переносят его частоту с промежуточной на несущую и усиливают до определенного уровня мощности. Сущность изобретения заключается в том, что используемые при формировании ретранслируемых радиолокационных сигналов функции быстрой и медленной модуляции обеспечивают эффекты размытия ложной отметки по координате наклонной и путевой дальностей за счет внесения неопределенности в текущую фазу ретранслируемого сигнала и случайного дополнительного сдвига начальной фазы очередного импульса ретранслируемого сигнала соответственно. 2 ил.

Способ цифровой обработки сигналов в радиолокационных станциях с синтезированной апертурой антенны непрерывного излучения и устройство для его осуществления // 2624630

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах непрерывного излучения, установленных на подвижных объектах, для получения радиолокационного изображения в процессе дистанционного зондирования земной (водной) поверхности. Достигаемый технический результат - выравнивание среднего уровня яркости радиолокационного изображения в направлении дальней границы зоны обзора, увеличение дальности действия радиолокационной станции. Указанный результат достигается за счет выравнивания амплитудно-частотного спектра сигнала перед его оцифровкой, при этом после выравнивания уменьшается динамический диапазон амплитуды сигнала на входе аналого-цифрового преобразователя, что, в свою очередь, приводит к снижению минимального уровня сигнала, который может быть оцифрован с его помощью. Для практической реализации способа цифровой обработки сигналов в радиолокационных станциях с синтезированной апертурой антенны непрерывного излучения в устройство, содержащее последовательно соединенные приемное устройство и умножитель, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и цифровой процессор, а также передающее устройство, выход которого соединен со вторым входом умножителя, дополнительно введена частотная корректирующая цепь, вход которой соединен с выходом умножителя, а выход - со входом аналого-цифрового преобразователя, при этом амплитудно-частотная характеристика частотной корректирующей цепи имеет обратно пропорциональную зависимость относительно закона изменения амплитуд частотных составляющих от дальности. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.