Способ обработки радиолокационного сигнала в импульсно-доплеровской рлс

Изобретение относится к области радиолокации, конкретно к обработке квазинепрерывного радиолокационного сигнала с высокой частотой повторения импульсов в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях (РЛС), и может быть использовано в системах обработки первичной радиолокационной информации импульсно-доплеровских РЛС различного назначения. Техническим результатом изобретения является снижение энергетических потерь, возникающих при весовой обработке сигнала. Указанный результат достигается многоканальной по доплеровскому сдвигу весовой обработкой сигнала с использованием амплитудных весовых распределений, обеспечивающих подавление спектральных составляющих пассивной помехи в заданном диапазоне доплеровских сдвигов. 10 ил.

 

Способ относится к области радиолокации и, конкретно, к обработке квазинепрерывного радиолокационного сигнала с высокой частотой повторения импульсов в импульсно-доплеровских РЛС. Способ может быть использован в системах обработки первичной радиолокационной информации импульсно-доплеровских РЛС различного назначения.

Известен способ обработки радиолокационного сигнала в импульсно-доплеровской РЛС [1, 2]. Известный способ обеспечивает обнаружение полезного сигнала имеющего смещение несущей частоты (доплеровский сдвиг) относительно сигналов пассивных помех (ПП). Способ позволяет повысить отношение энергии обнаруживаемого сигнала к суммарной энергии ПП и шума приемника. В рассматриваемом способе используется квазинепрерывный радиолокационный сигнал с высокой частотой повторения импульсов, обеспечивающий однозначное измерение доплеровского сдвига обнаруживаемых сигналов, вызванное наличием радиальной составляющей скорости цели.

Частота повторения импульсов сигнала выбирается из условия

,

где Vr max - максимальная радиальная скорость обнаруживаемых целей;

λ - длина волны РЛС.

Структурная схема части приемного устройства типичной импульсно-доплеровской РЛС, реализующей известный способ, приведена на фиг. 1. Входными данными для осуществления известного способа являются цифровые сигналы с выхода аналого-цифрового преобразователя (АЦП) приемного канала. Известный способ включает операции над исходным сигналом, поясняемые структурной схемой системы отработки (фиг. 1). Известный способ включает следующие операции: стробирование по дальности (умножители УС.1-УС-N и генератор стробирующего сигнала ГСС), сжатие одиночных импульсов сигнала согласованными фильтрами СФ.1-СФ.N, взвешивание сигнала распределением, снижающим уровень боковых лепестков спектра ПП (умножители УВ.1-УВ.N и генератор весового распределения ГВР), узкополосную фильтрацию, реализуемую при помощи алгоритма быстрого преобразования Фурье (блоки БПФ.1-БПФ.N), детектирование огибающей (детекторы огибающей ДО.1-ДО.N) и пороговую обработку устройствами порогового сравнения УПС.1-УПС.N. Число каналов обнаружения по дальности K.1-K.N определяется скважностью зондирующих сигналов и величиной допустимых энергетических потерь. На практике, как правило, число каналов обнаружения по дальности выбирается в два раза больше скважности зондирующего сигнала. Диаграммы временной работы ГСС приведены на фиг. 2. При стробировании происходит умножение стробирующего сигнала формируемого ГСС с входным стробируемым сигналом.

Задача снижения уровня боковых лепестков ПП в частотной области решается фильтрацией сигнала путем его взвешивания во временной области весовыми распределениями специального вида [1, 2]. Взвешивание сигналов приводит к энергетическим потерям полезного сигнала. Согласно [1] величина взвешивания может выбираться адаптивно путем регистрации пиковых уровней сигнала (обычно пассивные помехи по главному лучу) и динамичного подбора доплеровского взвешивания. Данный способ снижает энергетические потери адаптивно к интенсивности ПП, но в случае ПП высокой интенсивности, энергетические потери неизбежны для сигналов целей с любым доплеровским смещением. На практике широко используется весовое распределение Дольфа-Чебышева, являющееся оптимальным по критерию минимального уровня боковых лепестков при минимальном расширении главного лепестка (минимальных энергетических потерях) [2]. Энергетические потери при использовании взвешивания сигнала распределением Дольфа-Чебышева, с уровнем боковых лепестков -90 дБ, составляют 2.66 дБ [3]. Помимо распределения Дольфа-Чебышева на практике часто используются распределения Ханна, Хемминга, Натолла и другие. Данные распределения характеризуются различным уровнем боковых лепестков, законом их убывания и соответствующими энергетическими потерями.

Известный способ обеспечивает формирование матрицы дальность - радиальная скорость (задержка - доплеровский сдвиг) путем многоканальной, как по дальности, так и по радиальной скорости обработке локационных сигналов, при этом для фильтрации сигналов различных каналов скорости используется одно весовое распределение. Результатом реализации известного способа является матрица дальность - радиальная скорость, элементы которой могут принимать одно из двух значений 0 или 1 в зависимости от результата сравнения сигнала соответствующего подканала с пороговым значением. Нулевое и единичное значения элементов матрицы соответствуют условию не превышения либо превышения сигналом порогового значения соответственно.

Особенностью способа снижения уровня боковых лепестков спектра ПП при помощи взвешивания сигнала во временной области перечисленными весовыми распределениями является подавление всех боковых лепестков спектра ПП. Наибольшей энергией обладают ближние боковые лепестки, наименьшей энергией - дальние. Энергетические потери, вносимые взвешиванием сигнала, обусловлены в первую очередь глубиной подавления ближних боковых лепестков спектра сигнала. Подавление ближних боковых лепестков спектра ПП необходимо для обнаружения сигналов целей, имеющих малый доплеровский сдвиг, в то время как для сигналов целей имеющих больший доплеровский сдвиг требуется подавление только дальних боковых лепестков спектра ПП, следовательно, для фильтрации последних сигналов с большими доплеровскими сдвигами могут быть применены специальные весовые распределения, подавляющие только дальние боковые лепестки спектра ПП.

Таким образом, недостатком известного способа является наличие энергетических потерь, обусловленных использованием весовых распределений, не адаптивных к доплеровскому сдвигу обнаруживаемого сигнала.

В качестве аналога выбран известный способ обработки радиолокационного квазинепрерывного сигнала в импульсно-доплеровской РЛС [1, с. 185].

Техническим результатом изобретения является снижение энергетических потерь, возникающих при весовой обработке сигнала [1, с. 188]. в импульсно-доплеровской РЛС.

Технический результат достигается многоканальной по доплеровскому сдвигу весовой обработкой сигнала с использованием специальных весовых распределений. В каждом из каналов диапазонов радиальных скоростей используется специальное весовое распределение, обеспечивающее подавление спектральных составляющих ПП в заданном диапазоне доплеровских сдвигов, и обеспечивающее меньшие энергетические потери, чем известное распределение Дольфа-Чебышева.

Спектр ПП, получаемый при отражении зондирующих сигналов от подстилающей поверхности, местных предметов и метеорологических образований шире спектра излучаемого РЛС сигнала в силу доплеровских сдвигов от ветра (раскачивание деревьев, волны на поверхности воды, движение метеорологических образований и т.д.) [1, 4]. Учет данного фактора при синтезе специальных весовых распределений, обеспечивающих понижение уровня спектральных составляющих ПП в заданном диапазоне доплеровских сдвигов, пояснен фиг. 3, 4. На фиг. 3 приведено качественное изображение энергетического спектра сигнала, взвешенного распределением с понижением уровня спектральных составляющих ПП в диапазоне доплеровских сдвигов с границами a и b. На фиг. 4 показан эффект сужения области пониженного уровня спектральных составляющих ПП при локализации мешающих сигналов в полосе частот ΔF. Как видно из иллюстрации, область пониженного уровня спектральных составляющих ПП с границами a′ и b′ уже области с границами a и b на величину ΔF. Данный фактор учитывается при синтезе специальных весовых распределений путем расширения формируемой области пониженного уровня спектральных составляющих ПП путем расширения ее границ на величину ΔF/2.

Для понижения уровня спектральных составляющих ПП в заданном диапазоне доплеровских сдвигов, имеющим границы a′ и b′, производится взвешивание обрабатываемого сигнала специальным весовым распределением, вычисляемым по формуле

где Lwin - число элементов специального весового распределения;

a=a′+ΔF/2, - нижняя граница формируемой области пониженного уровня спектральных составляющих ПП в радианах;

b=b′+ΔF/2, - верхняя граница формируемой области пониженного уровня спектральных составляющих ПП в радианах;

Δwin - шаг дискретизации для формирования области пониженного уровня спектральных составляющих ПП;

k=(1, 2, …Lwin) - индексы элементов вектора весового распределения.

Весовой вектор u рассчитывается по формуле:

u=R-1b,

где R - матрица, элементы которой rnm=sink(xn-ym)+sink(xn+ym),

xn=a+(m-1)Δwin, m=(1, 2, …M),

y=x,

,

b=-2sink(x) - вектор-столбец;

- введенная для удобства расчета функция, ,

J - число, достаточно J≥100.

Вычисленные по (1) специальные весовые распределения являются амплитудными, что обеспечивает симметричный, относительно нулевой частоты, модуль спектра. При формировании области пониженного уровня спектральных составляющих ПП с границами a′ и b′, формируется аналогичная область с границами -b′ и -a′, что обеспечивает обнаружение сигналов как с положительным, так и с отрицательным доплеровским смещением.

При решении задачи обнаружения сигналов в области спектра с границами и данная область разбивается на M диапазонов радиальных скоростей с границами am и b′m, где m=1, 2, …, M. С учетом ΔF производится расчет границ a m и bm по приведенным выше формулам. Для каждого диапазона радиальных скоростей с границами a m и bm производится расчет специального весового распределения по (1). Размеры диапазонов радиальных скоростей могут быть как равными, так и различными. В заявленном способе использованы диапазоны радиальных скоростей равного размера. Размеры диапазонов радиальных скоростей выбираются исходя из компромисса между числом каналов обработки и энергетическими потерями. Зависимость энергетических потерь от местоположения формируемой области пониженного уровня спектральных составляющих ПП, заданной нижней границей диапазона радиальных скоростей a и ее ширины, равной разности верхней b и нижней a границ диапазона, приведена на фиг. 5. Цифрами 1, 2 и 3 на фиг. 5 обозначены зависимости энергетических потерь от местоположения формируемой области пониженного уровня спектральных составляющих ПП на оси доплеровских частот и ее ширины, при ширине области пониженного уровня спектральных составляющих ПП 5, 10 и 15 рад соответственно.

Расчет специальных весовых распределений, используемых при фильтрации сигнала, производится заранее для каждого из используемых зондирующих сигналов с учетом параметров ПП. Многоканальная по доплеровскому сдвигу весовая обработка производится для каждого канала дальности.

На фиг. 6 и 7 в качестве примеров приведены специальные весовые распределения, синтезированные для a=3.5, b=13.5 (фиг. 6) и a=30, b=40 (фиг. 7) при Δwin=0.05, Lwin=128.

Энергетические спектры специальных весовых распределений, приведенных на фиг. 6 и 7, приведены сплошной линией на фиг. 8 и 9 соответственно. На тех же фигурах для сравнения приведены энергетические спектры весового распределения Дольфа-Чебышева (-90 дБ), обозначенные пунктиром. Приведенные спектры нормированы к собственным значениям на нулевой частоте. Как видно из фиг. 8 и 9, глубина области пониженного уровня спектральных составляющих ПП при использовании синтезированных специальных весовых распределений, больше глубины, обеспечиваемой весовым распределением Дольфа-Чебышева (-90 дБ), что свидетельствует о более высоком качестве режекции сигналов ПП.

Таким образом, заявленный способ обеспечивает формирование матрицы дальность - радиальная скорость (задержка - доплеровский сдвиг) путем многоканальной, как по дальности, так и по радиальной скорости обработке локационных сигналов в условиях ПП при меньших, чем у аналога, энергетических потерях.

На фиг. 1 дана структурная схема системы отработки сигнала импульсно-доплеровской РЛС. На схеме обозначены:

K.1-K.N - каналы обнаружения по дальности;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

УС.1-УС.N - умножители стробирования;

СФ.1-СФ.N - согласованные с единичным импульсом фильтры;

УВ.1-УВ.N - умножители взвешивания;

БПФ.1-БПФ.N - процессоры быстрого преобразования Фурье;

ДО.1-ДО.N - детекторы огибающей;

УПС.1-УПС.N - устройства порогового сравнения;

ГСС - генератор сигналов стробирования;

ГВР - генератор весовых распределений;

q0 - порог обнаружения.

На фиг. 2 - диаграммы временной работы ГСС.

На фиг. 3 - качественное изображение энергетического спектра сигнала, взвешенного специальным распределением с понижением уровня спектральных составляющих ПП в диапазоне доплеровских сдвигов с границами a и b.

На фиг. 4 - качественное изображение энергетического спектра сигнала, взвешенного специальным распределением с понижением уровня спектральных составляющих ПП в диапазоне доплеровских сдвигов с границами a и b, при локализации мешающих сигналов в области ΔF.

На фиг. 5 - зависимости энергетических потерь от местоположения формируемой области пониженного уровня спектральных составляющих ПП на оси доплеровских частот и его ширины.

На фиг. 6 - специальное весовое распределение, обеспечивающее пониженного уровня спектральных составляющих ПП в области малых доплеровских сдвигов.

На фиг. 7 - специальное весовое распределение, обеспечивающее пониженного уровня спектральных составляющих ПП в области больших доплеровских сдвигов.

На фиг. 8 - энергетический спектр специального весового распределения, обеспечивающего пониженный уровень спектральных составляющих ПП в области малых доплеровских сдвигов (сплошная линия), энергетический спектр весового распределения Дольфа-Чебышева - 90 дБ (пунктир).

На фиг. 9 - энергетический спектр специального весового распределения, обеспечивающего пониженный уровень спектральных составляющих ПП в области больших доплеровских сдвигов (сплошная линия), энергетический спектр весового распределения Дольфа-Чебышева - 90 дБ (пунктир).

На фиг. 10 - структурная схема системы отработки сигнала импульсно-доплеровской РЛС, реализующая заявленный способ. На схеме обозначены:

K.1.1-K.N.M - каналы диапазонов радиальных скоростей;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

УС.1-УС.N - умножители стробирования;

СФ.1-СФ.N - согласованные с единичным импульсом фильтры;

УВ.1.1-УВ.N.M - умножители взвешивания;

БПФ.1.1-БПФ.N.М - процессоры быстрого преобразования Фурье;

ДО.1.1-ДО.N.М - детекторы огибающей;

УПС.l.l-УПС.N.M - устройства порогового сравнения;

CO. 1-CO.N - схемы объединения каналов диапазонов радиальных скоростей;

ГСС - генератор сигналов стробирования;

ГСВР - генератор специальных весовых распределений;

q0 - порог обнаружения.

Структурная схема системы отработки сигнала импульсно-доплеровской РЛС, реализующая заявленный способ, приведена на фиг. 10. Входными данными для схемы являются цифровые сигналы с выхода аналого-цифрового преобразователя (АЦП) соответствующего приемного канала. Приведенная на фиг. 10 структурная схема имеет N каналов дальности и М каналов диапазонов радиальных скоростей.

С выхода АЦП сигнал подвергается стробированию по дальности путем его умножения умножителями стробирования УС.1-УС-N с сигналами стробирования, формируемыми генератором стробирующего сигнала ГСС. Диаграммы временной работы ГСС аналогичны прототипу и приведены на фиг. 2. Число каналов стробирования по дальности выбирается вдвое больше скважности зондирующего квазинепрерывного сигнала.

После стробирования производится фильтрация сигнала согласованными с одиночным импульсом фильтрами СФ.1-СФ.N.

После фильтрации производится распределение сигнала каждого из каналов стробирования по дальности по каналам диапазонов радиальных скоростей. В каждом из каналов диапазонов радиальных скоростей производится фильтрация сигнала путем его взвешивания (умножители УВ.1.1-УВ.N.M) специальным весовым распределением, понижающим уровень спектральных составляющих ПП в диапазоне доплеровских сдвигов, соответствующем диапазону радиальных скоростей данного канала. Генератор специальных весовых распределений (ГСВР) производит генерацию набора из M заранее рассчитанных по (1) специальных весовых распределений путем извлечения их из энергонезависимой памяти. Генерируемый набор специальных весовых распределений соответствует M каналам радиальных скоростей и перекрываемому диапазону доплеровских сдвигов, определенному частотой повторения импульсов квазинепрерывного зондирующего сигнала. Ширина каналов диапазонов радиальных скоростей выбирается исходя из компромисса между числом каналов обработки и энергетическими потерями. Зависимость энергетических потерь от местоположения формируемой области пониженного уровня спектральных составляющих ПП и ее ширины может быть оценена по графикам, приведенным на фиг. 5.

После фильтрации сигналов путем их взвешивания производится узкополосная фильтрация, реализуемая при помощи алгоритма быстрого преобразования Фурье блоками БПФ.1.1-БПФ.N.М. В отличие от прототипа, с выходов блоков БПФ.1.1-БПФ.N.M используются сигналы с фильтров (подканалов радиальной скорости), соответствующих данному каналу диапазона радиальных скоростей.

С выхода блоков БПФ сигналы из подканалов радиальных скоростей поступают на детекторы огибающей ДО.1.1-ДО.N.М., детектируются, и производится их пороговая обработка устройствами порогового сравнения УПС.1.1-УПС.N.M.

Результаты операций пороговых сравнений подаются на схемы объединения CO.1-CO.N, объединяющие информацию каналов диапазонов радиальных скоростей в соответствующих каналах дальности, формируя векторы-строки матрицы дальность - радиальная скорость. Сформированные векторы-строки матрицы дальность - радиальная скорость аналогичны векторам-строкам получаемым способом, выбранным в качестве аналога. В результате реализации предложенного способа происходит формирование матрицы дальность - радиальная скорость, элементы которой могут принимать одно из двух значений 0 или 1 в зависимости от результата сравнения сигнала соответствующего подканала с пороговым значением. Нулевое и единичное значения элементов матрицы соответствуют условию не превышения либо превышения сигналом порогового значения соответственно. С Вых.1-Вых.N схем объединения CO.1-CO.N данные поступают на систему вторичной обработки РЛС. При этом энергетические потери, обусловленные весовой обработкой, сокращаются в зависимости от местоположения формируемого провала и его ширины на величину, определяемую зависимостями, приведенными на фиг. 5.

Таким образом, заявленный способ обеспечивает формирование матрицы дальность - радиальная скорость (задержка - доплеровский сдвиг) путем многоканальной, как по дальности, так и по радиальной скорости обработке локационных сигналов в условиях ПП при меньших, чем у аналога, энергетических потерях. По сравнению с использованием известного способа с весовым распределением Дольфа-Чебышева с уровнем боковых лепестков - 90 дБ, предложенный способ обеспечивает меньшие на 0.1-2.5 дБ энергетические потери, в зависимости от доплеровского сдвига обнаруживаемого сигнала при более высоком качестве режекции сигналов ПП, чем у аналога.

Литература

1. Справочник по радиолокации под ред. М.И. Сколника. Пер. с англ. Под общей ред. B.C. Вербы. Книга 2. М.: Техносфера, 2014.

2. Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения. - М.: Воениздат, 2005.

3. Дворкович В.П., Дворкович А.В. Оконные функции для гармонического анализа сигналов. М.: Техносфера, 2014.

4. Low angle radar land clutter: measurements and empirical models / J. Barrie Billingsley, William Andrew Publishing, Inc 2002.

Способ обработки радиолокационного сигнала в импульсно-доплеровской радиолокационной станции, предусматривающий стробирование сигнала с выхода аналогово-цифрового преобразователя приемного канала в каждом канале обнаружения по дальности, фильтрацию стробированного сигнала согласованным с единичным импульсом фильтром, взвешивание весовым распределением, фильтрацию набором узкополосных фильтров, детектирование, сравнение с порогом обнаружения и формирование матрицы дальность - радиальная скорость, содержащей результаты обнаружения целей в соответствующих элементах разрешения по дальности и радиальной скорости, отличающийся тем, что после фильтрации сигнала согласованным с единичным импульсом фильтром производят его распределение по каналам диапазонов радиальных скоростей, в каждом из которых сигнал взвешивают амплитудным весовым распределением, подавляющим спектральные составляющие пассивной помехи в заданном диапазоне доплеровских сдвигов, фильтруют набором узкополосных фильтров, детектируют и сравнивают с порогом обнаружения, матрицу дальность - радиальная скорость формируют путем объединения информации каналов диапазонов радиальных скоростей.



 

Похожие патенты:

Использование: изобретение относится к радиоприемным устройствам цифровых многоэлементных активных фазированных антенных решеток (АФАР). Сущность: радиоприемное устройство состоит из N каналов, каждый канал содержит последовательно соединенные усилитель высокой частоты, вход которого является входом канала, смеситель, второй вход которого является гетеродинным входом канала и усилитель промежуточной частоты (УПЧ), управляющий вход которого является управляющим входом канала, а выход являются выходом канала и выполнен дифференциальным.

Радиоизмерительная установка для измерения эффективной поверхности рассеяния объектов содержит: генератор ВЧ, приемник, приемо-передающую антенну, которая выполнена в виде плоской фазированной антенной решетки (ФАР) с N каналами, генератор опорной частоты, три смесителя, фильтр высокой частоты, генератор импульсов, импульсный модулятор, усилитель мощности, циркулятор, систему из √N+1 разветвителей, каждый разветвитель имеет √n выходов, N ответвителей, N аттенюаторов, N фазовращателей, N излучателей, блок настройки ФАР, который имеет N входов вторых выходов ответвителей, N первых выходов сигналов управления аттенюаторами и N вторых выходов сигналов управления фазовращателями.

Изобретение относится к радиолокационным пеленгаторам запреградных объектов. Достигаемый технический результат - повышение точности пеленгации локализованного слабоконтрасного объекта на фоне распределенной в пространстве помехи и обеспечение запреградного действия по локализованному объекту.
Изобретение относится к области радиолокаций. Технический результат заключается в уменьшении погрешности измерения фазы обратного вторичного излучения цели.

Изобретение относится к методам и средствам обработки сигналов в радиотехнических системах и может быть использовано при решении задач обнаружения радиоимпульсов в условиях воздействия непрерывной узкополосной помехи с неизвестной несущей частотой.

Предлагаемое изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационной технике, в системах обработки первичной радиолокационной информации, для обнаружения высокоманевренной цели в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при решении задач пассивной радиолокации. Техническим результатом является улучшение обнаружения хаотической последовательности импульсов.

Изобретение относится к методам радиолокационного обнаружения воздушных объектов (ВО), в том числе беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Достигаемый технический результат - просмотр всего диапазона частот (перебор всех значений длин волн, соизмеримых с размерами ВО и элементами их конструкции) и повышение точности обнаружения.

Изобретение может быть использовано для поиска радиоуправляемых взрывных устройств (РВУ). Заявленное изобретение состоит из передатчика зондирующего сигнала, приемников, настроенных на удвоенную и утроенную частоту зондирующего сигнала, блока управления, блока обработки, пульта управления и индикации, блока антенн, широкополосного приемника, анализатора спектра и индикатора анализатора спектра, определенным образом соединенных между собой.

Изобретение относится к наведению летательных аппаратов на воздушные цели (ВЦ). Достигаемый технический результат - повышение ситуационной осведомленности летчика о конечных результатах наведения и упрощение соответствующих вычислений.

Изобретение относится к системам обнаружения вторжений в замкнутом пространстве. Технический результат - снижение вероятности ложного срабатывания при функционировании системы в соответствии со своим назначением. Система определения состояния тревоги для ограниченного пространства характеризуется тем, что содержит блок обработки, предназначенный для получения от ультразвукового приемника, предназначенного для приема и обнаружения ультразвукового акустического сигнала, имеющего доплеровское изменение частоты, и для выработки электрического сигнала, подтверждающего вышеупомянутое доплеровское изменение частоты, а также от приемника низких частот, предназначенного для приема и обнаружения звукового акустического низкочастотного сигнала и для выработки электрического сигнала, подтверждающего вышеупомянутый низкочастотный сигнал, упомянутых электрических сигналов, подтверждающих наличие ультразвукового акустического сигнала с доплеровским сдвигом и акустического низкочастотного сигнала, вышеуказанный блок обработки запрограммирован на выработку сигнала тревоги, если вышеупомянутые сигналы принимаются в определенном интервале времени. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении или модернизации вращающихся многофункциональных радиолокационных систем с активными фазированными антенными решетками (АФАР) с электронным сканированием для обзора воздушного пространства. Достигаемый технический результат - непрерывный обзор пространства и обнаружение целей при одновременном их сопровождении с уменьшением времени завязки трассы и повышением точности сопровождения высокоскоростных и маневренных целей при отсутствии ограничений на диапазон, в котором реализуется АФАР. Указанный технический результат достигается за счет того, что зону обзора пространства по азимуту разбивают на сектора и в каждом из них реализуют как режим поиска целей широкоугольной диаграммой направленности по углу места, так и режим сопровождения - узким лучом по результатам обнаружения целей в режиме поиска, причем поиск целей в каждом секторе осуществляют за счет электронного сканирования диаграммой направленности в азимутальной плоскости, при котором луч антенны движется по азимуту быстрее, чем нормаль антенной решетки, и за счет большей скорости достигает конца данного азимутального сектора раньше нормали, время до момента, когда нормаль к антенной решетки достигает азимута, соответствующего концу текущего сектора, используют для быстрой завязки трассы новых целей, обнаруженных при просмотре данного сектора в режиме поиска, а также для более точного сопровождения обнаруженных ранее и уже находящихся на сопровождении высокоскоростных и маневренных целей, за счет электронного откидывания луча в обратном вращению антенны направлении, при этом время, выделяемое на поиск и сопровождение целей в каждом секторе, выбирают индивидуально, учитывая количество находящихся на сопровождении в каждом секторе целей, завязку трассы производят путем повторного направления луча в точку с координатами, где при просмотре текущего сектора в режиме поиска произошло обнаружение новой цели, и в случае подтверждения обнаружения направляют луч на ту же цель в третий раз, осуществляя тем самым завязку трассы по новой цели в течение короткого времени. В процессе сопровождения целей обеспечивают экстраполяцию их положения на момент обращения и направляют луч в экстраполированное положение, осуществляя неоднократное обращение к цели в течение времени нахождения ее в данном секторе и обеспечивая тем самым более точное измерение их координат и вектора скорости движения.

Изобретение относится к радиолокации с обнаружением объекта на основе использования «просветного» эффекта и может быть использовано для обнаружения и измерения координат низколетящих воздушных объектов (ракет, беспилотных летательных аппаратов и др.), в том числе выполненных с применением технологии «Стелс». Достигаемый технический результат - повышение достоверности обнаружения малозаметных низколетящих воздушных объектов за счет использования для обнаружения этих объектов отражений от подстилающей поверхности в области радиолокационной тени от объекта, образующейся в результате дифракции облучающего поля на объекте со сниженным значением эффективной поверхности рассеяния. Указанный результат достигается также за счет того, что радиолокационная станция установлена на летательном аппарате, приемная и передающая антенны ориентированы вертикально вниз, приемная часть выполнена N-канальной (N>2), каждый канал дополнительно содержит последовательно соединенные блок измерения уровня отраженного сигнала, устройство управления и последовательно соединенные блок изменения уровня сигнала передатчика, блок изменения фазы сигнала передатчика и сумматор, выход которого соединен с входом приемника, а выход приемника - с объединенными входом блока измерения уровня сигнала и входом блока измерителя частоты Доплера, первый выход устройства управления соединен со вторым входом блока изменения уровня сигнала, второй выход устройства управления соединен с вторым входом блока изменения фазы сигнала, первые входы блоков изменения уровня сигнала всех каналов объединены и соединены с входом передающей антенны, измеритель пеленга имеет N входов, каждый из которых соединен с выходом соответствующего измерителя частоты Доплера, приемная антенна имеет N выходов, каждый из которых соединен с входом сумматора соответствующего канала. 2 ил.

Изобретение относится к активным импульсным радиолокационным системам обнаружения и наблюдения воздушно-космических целей и предназначено для надежного обнаружения движущихся целей с различением их скоростных и маневренных характеристик, позволяющим осуществлять своевременную перенастройки системы вторичной обработки радиолокационного сигнала на работу по маневрирующей цели. Достигаемый технический результат - повышение достоверности обнаружения маневрирующей воздушно-космической цели с различением скоростных и маневренных характеристик в условиях наблюдения быстро маневрирующих целей при разрушении когерентности принимаемого сигнала. Указанный результат достигается тем, что в системе первичной обработки радиолокационного сигнала производится одновременно межпериодное когерентное накопление результатов обработки одиночного импульса в виде модуля суммы корреляций межпериодной выборки этих результатов и опорных сигналов по узлам сетки возможных значений частот Доплера и их производных и некогерентное накопление межпериодной выборки. Факт наличия быстро маневрирующей цели определяется превышением уровня сигнала после некогерентного накопления над уровнем сигнала когерентного накопления, а различение маневренных и скоростных характеристик определяется максимумом результата когерентного накопления по узлам сетки доплеровских частот и их производных. Полученные данные могут использоваться на этапе вторичной обработки для выбора адекватного поведения цели алгоритма сопровождения и, как следствие, повышают точностные характеристики координатных и траекторных измерений параметров движения цели. 1 ил.

Изобретение относится к системам обнаружения и может быть использовано для охраны подвижных и стационарных объектов при установлении факта проникновения нарушителей в охраняемое пространство и передачи тревожных сигналов с использованием ближнего поля излучения, основанного на использовании радарной технологии и технологии сверхширокополосных систем. А также может использоваться при проведении поисковых и спасательных работ в труднодоступных областях, в зонах чрезвычайных ситуаций (ЧС), инцидентов, террористических атак и в штатных режимах работы правоохранительных органов и иных силовых структур. Достигаемый технический результат – снижение искажений принимаемого сигнала, устойчивое обнаружение движущихся объектов, перемещающихся в транспортном средстве во время его движения, в условиях естественных вибраций и ударов, а также в стационарных условиях. Указанный результат достигается за счет того, что система обнаружения движущихся объектов за преградой содержит объединенные единой сетью радиосвязи комплект устройства радиоволнового обнаружения с передающей антенной и комплект центра управления с приемной антенной, при этом размещенные вне охраняемого пространства комплект устройства радиоволнового обнаружения и комплект центра управления соединены между собой широкополосным каналом передачи данных, причем комплект устройства радиоволнового обнаружения включает в себя комплект элементов питания и не менее одного одиночного устройства обнаружения широкополосного (ОУОШ), выполненного с возможностью излучения сверхширокополосного зондирующего сигнала, состоящего из корпуса, внутри которого расположены последовательно соединенные плата питания, модуль радара с дополнительными каскадами усиления, плата преобразователя, плата интерфейсная, плата процессорная, твердотельный диск и модуль приемопередатчика, выход которого подсоединен к антенне для передачи информации в комплект центра управления, который включает в себя по меньшей мере одну базовую станцию, выполненную на основе приемопередатчика со встроенной всенаправленной антенной и соединенной с блоком обработки и отображения информации (БООИ), анализирующим поступающую информацию, координирующим работу ОУОШ и выполненным на основе компьютера, причем по меньшей мере одно ОУОШ выполнено расположенным с противоположной по отношению к охраняемому пространству стороны преграды, отделяющей охраняемое пространство от упомянутого ОУОШ, таким образом, что излучаемые сверхширокополосные зондирующие сигналы охватывают все охраняемое пространство. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для сокращения времени обзора. Достигаемый технический результат изобретения - сокращение временных затрат на обнаружение цели в зоне действия пассивных помех. Указанный технический результат достигается тем, что в двухэтапном способе радиолокационного обнаружения цели, основанном на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, на первом этапе обнаруживают наличие движущейся цели, используя последовательность сигналов с неоднозначной дальностью, а на втором - определяют ее местоположение.
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для сокращения времени обзора. Достигаемый технический результат - сокращение временных затрат на завязывание трасс целей и увеличение надежности сопровождения за счет уменьшения размеров строба первичного захвата, а также возможность обнаружения в первом обзоре особо опасных высокоскоростных целей. Указанный технический результат достигается тем, что в способе двухэтапного радиолокационного обнаружения цели, основанном на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, согласно изобретению на первом этапе разрешают цели по дальности, а на втором - по скорости, при этом на первом этапе используют зондирующий сигнал с повышенной разрешающей способностью по дальности, а на втором - по скорости, причем на первом этапе используют широкополосный зондирующий сигнал, а на втором - узкополосный. Кроме того, на втором этапе при зондировании используют последовательность сигналов с неоднозначной дальностью или пониженной разрешающей способностью по дальности. 3 з.п. ф-лы.
Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для сокращения времени обзора. Достигаемый технический результат - обнаружение цели, а именно обнаружение факта наличия цели в осматриваемом направлении и определение ее местоположения - угловые координаты и дальность; кроме того, для радиолокационных станций с малой дальностью - сохранение высокого темпа обзора и возможность выделения высокоскоростных целей. Технический результат по первому варианту изобретения достигается тем, что в способе двухэтапного радиолокационного обзора пространства, включающего в себя измерение дальности обнаруживаемой цели, пространство зондируют составным сигналом, состоящим из ограниченного по времени широкополосного сигнала и разнесенных во времени его частей, при этом для разрешения по дальности используют сигнал с внутриимпульсной модуляцией, а для разрешения по допплеровской скорости и ее измерения используют разнесенные по времени его части. Технический результат по второму варианту изобретения достигается тем, что в способе двухэтапного обзора пространства, включающем измерение дальности обнаруживаемой цели, пространство зондируют составным сигналом, состоящим из ограниченного по времени широкополосного сигнала и разнесенных во времени его частей, определяют допплеровскую скорость, на больших дальностях все части составного сигнала когерентно складывают, а на меньших - проверяют на совпадение. 2 н. и 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в береговых радиолокаторах надводной обстановки. Достигаемый технический результат – повышение безопасности швартовки судна при уменьшении времени ее проведения. Указанный результат достигается за счет того, что навигационная система содержит береговой радиолокатор, курсовой указатель судна, отражатели в месте швартовки судна при отсутствии судна, береговой датчик направления движения судна к месту швартовки судна с шифрацией порта, корабельный приемник направления движения к месту швартовки судна с дешифрацией порта, береговой приемник направления движения к месту швартовки судна, определенным образом взаимосвязанные между собой. 1 ил.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для сокращения времени обзора направления. Достигаемым техническим результатом изобретений является сокращение временных затрат на обнаружение подвижных целей и на измерение их координат в условиях действия пассивных помех. Технический результат достигается тем, что в двухэтапном способе измерения координат цели на первом этапе разрешают цель по скорости, а на втором - определяют дальность до нее, при этом параметры сигнала и (или) режим обнаружения цели на втором этапе формируют на основе информации об интервалах неоднозначности координат цели, полученных на первом этапе. Устройство для реализации способа содержит антенну, переключатель прием-передача, передатчик, приемник, регистратор обнаружения цели, формирователь сигнала, синхронизатор, устройство селекции движущихся целей (СДЦ), два оптимальных фильтра, многоотводную линию задержки с устройствами логического перемножения «И» в каждом отводе, вычислитель интервалов неоднозначности, при этом выход антенны соединен с первым входом переключателя прием-передача, выход которого соединен с входом приемника, выход приемника соединен с входом устройства СДЦ, первый выход устройства СДЦ соединен с входом первого оптимального фильтра, а второй его выход соединен с входом второго оптимального фильтра, выход первого оптимального фильтра соединен с входом вычислителя интервалов неоднозначности и с входом многоотводной линии задержки, выход вычислителя интервалов неоднозначности соединен с входом синхронизатора, первый выход которого соединен с входом формирователя сигнала, а второй со вторым входом многоотводной линии задержки, выход формирователя сигнала соединен с входом передатчика, выход передатчика соединен со вторым входом переключателя прием-передача, выход второго оптимального фильтра соединен со вторыми входами устройств логического перемножения «И», первые входы которых соединены с соответствующими отводами многоотводной линии задержки, выходы устройств логического перемножения «И» соединены с соответствующими входами регистратора обнаружения цели. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области радиолокации, конкретно к обработке квазинепрерывного радиолокационного сигнала с высокой частотой повторения импульсов в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях, и может быть использовано в системах обработки первичной радиолокационной информации импульсно-доплеровских РЛС различного назначения. Техническим результатом изобретения является снижение энергетических потерь, возникающих при весовой обработке сигнала. Указанный результат достигается многоканальной по доплеровскому сдвигу весовой обработкой сигнала с использованием амплитудных весовых распределений, обеспечивающих подавление спектральных составляющих пассивной помехи в заданном диапазоне доплеровских сдвигов. 10 ил.

Наверх