Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для измерения угловой координаты объектов. Достигаемый технический результат - повышение быстродействия оценки угловой координаты и сокращение объема необходимой памяти. Указанный результат достигается за счет того, что в процессе обзора пространства радиолокационной станцией по четырем его вариантам осуществляется излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных от объекта сигналов, измерение и запоминание уровней принятых сигналов и угловых координат антенны в моменты их приема, выделение в принятых сигналах пачек импульсов от каждого из объектов, вычисление угловой координаты объекта в результате оценки коэффициентов параболической огибающей выделенной пачки импульсов, при этом оценка коэффициентов параболической огибающей сведена к операциям с целочисленными матрицами, что и обуславливает указанный технический результат. Устройство, реализующее способ, включает в себя передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, пороговое устройство, синхронизатор, датчик углового дискрета импульсов пачки, блок оценки угловой координаты, который включает в себя запоминающее устройство обнаруженных сигналов, блок обнаружения пачек импульсов, вычислитель коэффициентов параболической огибающей пачек импульсов, селектор угловой координаты первого импульса, вычислитель отношения и вычислитель угловой координаты объекта, соединенные определенным образом. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Предлагаемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для измерения угловой координаты объектов.

Известен способ измерения угловой координаты объекта в процессе обзора пространства импульсной радиолокационной станцией (РЛС), включающий излучение зондирующих сигналов, прием отраженных от объекта сигналов, измерение их параметров, обнаружение в принятых сигналах пачек импульсов, вычисление угловой координаты объекта (Самсоненко С.В. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов. - М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1968, стр. 109).

Известна радиолокационная станция, реализующая указанный способ измерения координаты объекта (Самсоненко С.В. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов. - М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1968, стр. 110, рис. 4.23).

Известная радиолокационная станция содержит последовательно соединенные антенну, радиоприемное устройство, устройство обнаружения сигнала, включающее пороговое устройство, вычислитель, а также датчик текущей угловой координаты, вход которого соединен с координатным выходом антенны, а выход - со входом вычислителя.

В известном способе измерения угловой координаты объекта и устройстве, реализующем данный способ, за угловую координату объекта θ берут среднее арифметическое двух отсчетов - начала (θн) и конца (θк) пачки импульсов сигналов по измеряемой координате:

θ=(θнк)/2

Недостатком известных способа и устройства является низкая точность измерения угловой координаты. Это связано с тем, что в них не учитывается неравномерность уровней сигналов в пачке импульсов принятых сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому способу измерения угловой координаты объекта является способ по патенту RU 2426147 С2 от 07.07.2009, включающий излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных от объекта сигналов, измерение и запоминание уровней принятых сигналов Ai и угловых координат θi луча, соответствующих принятым сигналам, обнаружение пачек импульсов принятых сигналов {Ai, θi} i=1…M, где М - число импульсов пачки, определение угловой координаты объекта, отличающийся тем, что определение угловой координаты объекта осуществляют путем обработки обнаруженных пачек импульсов принятых сигналов, следующим образом: из значений угловых координат {θi} луча формируют матрицу 〈P〉, имеющую М строк и три столбца следующей структуры

,

определяют вектор , образованный тремя искомыми коэффициентами a 0, a 1, a 2 параболической аппроксимации огибающей пачки импульсов принятых сигналов , как решение трех алгебраических уравнений: , где , ; , где - транспонированная матрица ;

- M-мерный вектор амплитуд сигналов пачки;

A1, A2, …Ai, …AM - амплитуды сигналов пачки;

после чего определение угловой координаты объекта осуществляют в соответствии с формулой: , где - измеренная угловая координата объекта.

Радиолокационная станция, реализующая этот способ, содержит передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, пороговое устройство, синхронизатор, блок оценки угловых координат, при этом выход передатчика соединен со входом антенного переключателя, вход/выход которого соединен с антенной, выход антенного переключателя соединен со входом порогового устройства, выход порогового устройства и координатный выход антенны соединены соответственно с первым и вторым входами блока оценки угловых координат, первый и второй выходы синхронизатора соединены с синхровходами передатчика и блока оценки угловых координат соответственно, при этом блок оценки угловых координат включает запоминающее устройство обнаруженных сигналов, блок обнаружения пачек импульсов принятых сигналов и вычислитель, причем первый и второй входы запоминающего устройства обнаруженных сигналов являются первым и вторым входами блока оценки угловых координат соответственно, M выходов запоминающего устройства обнаруженных сигналов соединены с M входами блока обнаружения пачек импульсов принятых сигналов, выходы которого соединены со входами блока определения мощности сигнала, соответствующего расположению объекта на направлении максимума луча. Выходы этого блока соединены со входами вычислителя, выход вычислителя является выходом блока оценки угловых координат.

Недостатком наиболее близких способа и устройства является низкое быстродействие при оценке угловых координат и значительный объем занимаемой оперативной памяти процессора, связанные с обработкой и хранением массивов чисел с плавающей запятой.

Заявляемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков.

Решаемой задачей (техническим результатом) является повышение быстродействия при оценке угловой координаты и сокращение необходимого объема оперативной памяти процессора.

Указанный технический результат в способе измерения угловой координаты объекта, включающем излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных от объекта сигналов, измерение и запоминание амплитуд принятых сигналов {Am} и угловых координат {θm} антенны, соответствующих принятым сигналам, обнаружение пачки импульсов принятых сигналов {Am, θm} m=1…M, где М - число импульсов пачки, формирование огибающей пачки импульсов принятых сигналов, достигается тем, что запоминают угловую координату θ1 антенны, соответствующую первому импульсу пачки принятых сигналов, определяют значение углового дискрета Δθ как угол поворота антенны за период повторения зондирующих сигналов, определяют коэффициенты a 0, a 1 и a 2 полинома второй степени из условия аппроксимации амплитуд импульсов пачки принятых сигналов A(θm)≅Am, после чего угловую координату объекта θоб вычисляют по формуле

При этом может использоваться любой из известных алгоритмов полиномиального приближения, включая итерационные или поисковые [см., например, Ю.Ю. Тарасевич. Численные методы на Mathcad′e. Учебное пособие. Астрахань, Астраханский гос. пед. ун-т, 2000, - 70 с или Лоран, П.Ж. Аппроксимация и оптимизация. - М.: Мир, 1975. - С. 496.].

В предлагаемом способе осуществляют переход от абсолютной угловой координаты θ к относительной координате τ=(θ-θ1)/Δθ (см. фиг. 1), при которой угловым координатам θm импульсов пачки соответствуют целочисленные отсчеты τm=(θm1)/Δθ=m-1. Благодаря этому, вычисление аппроксимирующего полинома A(θ) связано с операциями над целыми числами (точнее, целочисленными матрицами), которые выполняются быстрее и требуют меньше оперативной памяти.

Искомые коэффициенты a 1 и a 2 полинома A(θ) могут определять следующим образом: формируют целочисленную квадратную матрицу третьего порядка <L>=<P>T<P>, где <Р> - целочисленная матрица из М строк и трех столбцов следующей структуры

,

а <Р>T - транспонированная матрица <Р>, амплитуды принятых сигналов {Am} преобразуют в вектор-столбец из трех коэффициентов , , и определяют коэффициенты a 0, a 1 и a 2 в результате решения системы линейных алгебраических уравнений третьего порядка

Такой алгоритм поиска коэффициентов a 0, a 1 и a 2 полинома A(θ) соответствует наилучшему среднеквадратичному приближению, т.е. минимуму суммы квадратов отклонений [см., например, Ю.Ю. Тарасович. Численные методы на Mathcad′e. Учебное пособие. Астрахань, Астраханский гос. пед. ун-т, 2000, - 70 с]. Операции с целочисленными матрицами <Р> и <L> требуют существенно меньших временных затрат, чем операции с аналогичными по структуре матрицами чисел с плавающей запятой (по прототипу).

В способе измерения угловой координаты объекта коэффициенты a 1 и a 2 полинома A(θ) могут определять следующим образом: формируют целочисленную квадратную матрицу второго порядка <L>, коэффициенты которой вычисляют по формулам L11=(M-1)М(2М-1)/6, L22=(M-1)М(2M-1)(3M2-3M-1)/30, L12=L21=((M-1)M/2)2, где М - число импульсов пачки, амплитуды принятых сигналов {Am} преобразуют в вектор-столбец из двух коэффициентов , , где A1 - амплитуда первого импульса пачки, и определяют коэффициенты a 1 и a 2 в результате решения системы линейных алгебраических уравнений второго порядка

Суть этого состоит в том, что вводится система отсчета амплитуд, начало которой привязано к амплитуде первого импульса (см. фиг. 1). Тогда коэффициент a 0 аппроксимирующей параболы тождественно равен нулю, и число искомых коэффициентов сокращается до двух. Кроме того, элементы матрицы <L> являются суммами степеней целых чисел, для которых известны явные выражения [Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. - М.: Наука. Главная редакция физмат. литературы, 1981. с. 160]

Σm2=(M-1)M(2М-1)/6, Σm3=(M-1)М(2М-1)(3М2-3М-1)/30, Σm4=((М-1)М/2)2.

Определение отношения коэффициентов а 1 и а 2 в (1) могут осуществлять следующим образом: в соответствии с п. 3 вычисляют коэффициенты матрицы <L>: L11=(M-1)М(2М-1)/6, L22=(M-1)M(2M-1)(3M2-3M-1)/30, L12=L21=((M-1)M/2)2, где M - число импульсов пачки, и два коэффициента вектора b: , , после чего значение а 1/а 2 определяют следующим образом

Дело в том, что в соответствии с правилом Крамера [Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. - М.: Наука. Главная редакция физмат, литературы, 1981. с. 192] искомые неизвестные системы уравнений (3) определяются отношениями алгебраических дополнений к определителю системы. Но поскольку нас интересуют не сами искомые переменные а 1 и а 2, а их отношение, то оно дается отношением алгебраических дополнений (4). Тем самым сокращается объем вычислений.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображена пачка импульсов, системы координат и параболическая огибающая пачки, иллюстрирующие суть заявляемого способа.

На фиг. 2 изображена блок-схема РЛС, реализующая заявляемый способ измерения угловых координат.

На фиг. 3 представлена структурная схема блока обнаружения пачек импульсов.

На фиг. 4 представлена структурная схема вычислителя коэффициентов параболической аппроксимации пачек импульсов.

На фиг. 5 представлен алгоритм работы блока оценки угловой координаты объекта.

На фиг. 6 представлены скриншоты MathCad-программы обработки несимметричной пачки из четырех импульсов по прототипу и по трем вариантам заявляемого способа, подтверждающие идентичность получаемых результатов.

Радиолокационная станция для осуществления предлагаемого способа представлена на фиг. 2 и содержит передатчик 1, антенный переключатель 2, антенну 3, приемник 4, пороговое устройство 5, синхронизатор 6, датчик углового дискрета импульсов пачки 7, блок 8 оценки угловой координаты, при этом выход передатчика 1 соединен с первым входом антенного переключателя 2, вход/выход которого соединен с антенной 3, выход антенного переключателя 2 подключен к последовательно соединенным приемнику 4 и пороговому устройству 5, выход порогового устройства 5 и координатный выход антенны 3 соединены соответственно с первым 81 и вторым 82 входами блока 8 оценки угловой координаты, первый и второй выходы синхронизатора соединены с входом запуска передатчика и третьим входом 83 синхронизации блока 8 оценки угловой координаты, который содержит запоминающее устройство 9 обнаруженных сигналов, блок 10 обнаружения пачек импульсов, вычислитель 11 коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов, причем к вычислителю 11 подключен вычислитель 12 отношения a 1/a 2, а также вычислитель 13 угловой координаты объекта, три входа которого соединены соответственно с выходами вычислителя 13, селектора 14 угловой координаты первого импульса пачки и датчика 7 углового дискрета импульсов пачки, причем первый и второй входы запоминающего устройства 9 обнаруженных сигналов являются соответственно первым 81 и вторым 82 входами блока 8 оценки угловой координаты, M выходов запоминающего устройства 9 обнаруженных сигналов соединены с входами блока 10 обнаружения пачек импульсов, M выход которого соединены с входами вычислителя 11 коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов соответственно, выход вычислителя 13 угловой координаты является выходом блока 8 оценки угловой координаты.

Технический результат достигается за счет того, что введены датчик углового дискрета импульсов пачки 7, в блок оценки угловой координаты дополнительно введены селектор угловой координаты первого импульса 14, вычислитель отношения а 1/а 2 12, выход датчика углового дискрета импульсов пачки 7 соединен с четвертым входом блока оценки угловой координаты 8, выход синхронизатора 6 и координатный выход антенны соединены с первым и вторым входами датчика углового дискрета импульсов пачки 7 соответственно, два выхода вычислителя коэффициентов параболической огибающей пачек импульсов 11 соединены с двумя входами вычислителя отношения а 1/а 2 12 соответственно, выход вычислителя отношения a 1/a 2 12 соединен с первым входом вычислителя угловой координаты 13, выход селектора угловой координаты первого импульса пачки 14 соединен со вторым входом вычислителя угловой координаты 13, первый выход блока обнаружения пачек импульсов 10 соединен с входом селектора угловой координаты первого импульса 14.

Радиолокационная станция может быть выполнена с использованием следующих функциональных элементов.

Передатчик 1 - импульсного типа (Справочник по основам радиолокационной техники. - M., 1967, с. 278).

Антенный переключатель 2 - может быть выполнен на циркуляторе (Справочник по основам радиолокационной техники. - М., 1967, с. 146-147).

Антенна 3 - зеркальная антенна с приводом для механического вращения или фазированная антенная решетка с электронным сканированием (Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Т. 2. - М.: Сов. радио, 1977, с. 132-138).

Приемник 4 - супергетеродинного типа (Справочник по основам радиолокационной техники. - М, 1967, с. 343-344).

Цифровые элементы: запоминающее устройство обнаруженных сигналов 9 может быть выполнено на стандартных микросхемах (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Т.В. Тарабрина. - М.: Радио и связь, 1984).

Блок обнаружения пачек импульсов 10 (фиг. 3) не отличается от соответствующего блока прототипа и включает запоминающее устройство весовых коэффициентов 15, вычислитель 16, устройство сравнения с порогом 17 и ключ 18 и может быть построен на основе известных элементов цифровой обработки (Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Советское радио, 1974, стр. 38-40, рис. 1.11).

Вычислитель коэффициентов параболической аппроксимации 11, структурная схема которого представлена на фиг. 4, может быть реализован на программируемых логических интегральных микросхемах, например, серии Л1879ВМ1 или TMS320C6711 (фирмы "Texas Instruments Inc.")

Вычислитель угловой координаты 13 и вычислитель коэффициентов параболической огибающей пачек импульсов 11 реализуют вычисления в соответствии с формулами заявляемого способа и выполняются на основе программируемого микропроцессора, например, серии Л1879ВМ1. На фиг 5 показан алгоритм работы блока оценки угловой координаты 8.

Датчик углового дискрета импульсов пачки 7 построен на основе сдвигового регистра КР1533ИР8 (Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учебное пособие для вузов. - СПб.: Политехника, 1996. - С. 600. - 885 с.).

Работа заявляемой РЛС и осуществление заявляемого способа измерения угловой координаты объекта происходит следующим образом. В передатчике 1 по импульсам синхронизатора 5 (импульсам синхронизации) формируются зондирующие сигналы, которые в процессе обзора пространства с помощью антенны 3 излучаются в пространство. Отраженные от объекта сигналы принимаются антенной 3, поступают в приемник 4. С координатного выхода антенны 3 и по командам синхронизатора 6 в датчике углового дискрета импульсов пачки формируется значение углового дискрета Δθ, как угол поворота антенны за период повторения зондирующих сигналов, который поступает на вход вычислителя угловой координаты 14. С выхода приемника 4 сигналы поступают на вход порогового устройства 5, где сравниваются с порогом, который задается, исходя из допустимой вероятности ложных тревог. Сигналы, уровень которых превышает пороговый, проходят на выход порогового устройства 5. Обнаруженные сигналы с выхода порогового устройства 5 и сигналы, пропорциональные угловым координатам луча антенны 3, поступают в блок оценки угловой координаты 8. Значения мощности сигналов с соответствующими угловыми координатами {θm} антенны по мере движения антенны при обзоре пространства записываются в запоминающее устройство обнаруженных сигналов 9 и хранятся там. По командам с синхронизатора 6 из запоминающего устройства обнаруженных сигналов 9 извлекаются записанные в них данные и подаются в блок обнаружения пачек импульсов 10, где происходит обнаружение пачек импульсов. Уровни принятых сигналов {Am} и соответствующие принятым сигналам угловые координаты {θm} антенны поступают на первые M входов блока обнаружителя пачек импульсов 10, который аналогично прототипу из потока принятых сигналов выделяет пачки импульсов, отраженных от целей, в соответствии с принятыми в системе статистическими критериями начала и конца пачки. В селекторе угловой координаты первого импульса запоминают угловую координату θ1 антенны, соответствующую первому импульсу пачки принятых сигналов. В вычислителе коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов осуществляются операции по вычислению коэффициентов а1 и а2, которые поступают в вычислитель отношения a1/a2 13, результаты которого обрабатываются в вычислителе угловой координаты 14 в соответствии с формулой (1) заявляемого способа и формируется оценка угловой координаты объекта.

Таким образом, заявляемые способ и устройство сочетают точность прототипа с сокращенным временем вычислений, благодаря переходу к формированию и обработке целочисленных матриц, а также благодаря дополнительной возможности применения замкнутых формул, заменяющих вычислительные операции по умножению и обращению матриц при решении системы уравнений. Кроме того, сокращается необходимый объем оперативной памяти процессора.

1. Способ измерения угловой координаты объекта, включающий излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных от объекта сигналов, измерение и запоминание амплитуд принятых сигналов {Am} и угловых координат {θm} антенны, соответствующих принятым сигналам, обнаружение пачки импульсов принятых сигналов {Am, θm} m=1…М, где М - число импульсов пачки, формирование огибающей пачки импульсов принятых сигналов, отличающийся тем, что запоминают угловую координату θ1 антенны, соответствующую первому импульсу пачки принятых сигналов, определяют значение углового дискрета Δθ как угол поворота антенны за период повторения зондирующих сигналов, определяют коэффициенты a 0, a 1 и а 2 полинома второй степени из условия аппроксимации амплитуд импульсов пачки принятых сигналов , после чего угловую координату объекта θоб вычисляют по формуле

2. Способ измерения угловой координаты объекта по п. 1, отличающийся тем, что коэффициенты а 0, a 1 и a 2 полинома A(θ) определяют следующим образом: формируют целочисленную квадратную матрицу третьего порядка <L>=<Р>T<Р>, где <Р> - целочисленная матрица из М строк и трех столбцов следующей структуры:
,
а <P>T - транспонированная матрица <P>, амплитуды принятых сигналов {Am} преобразуют в вектор-столбец из трех коэффициентов , , и определяют коэффициенты а 0, a 1 и a 2 в результате решения системы линейных алгебраических уравнений третьего порядка

3. Способ измерения угловой координаты объекта по п. 1, отличающийся тем, что коэффициенты а 1 и а 2 полинома A(θ) принятых сигналов определяют следующим образом: формируют целочисленную квадратную матрицу второго порядка <L>, коэффициенты которой вычисляют по формулам L11=(М-1)М(2М-1)/6, L22=(М-1)М(2М-1)(3M2-3М-1)/30, L12=L21=((М-1)M/2)2, где М - число импульсов пачки, амплитуды принятых сигналов {Am} преобразуют в вектор-столбец из двух коэффициентов , , где А1 - амплитуда первого импульса пачки, и определяют коэффициенты а 1 и а 2 в результате решения системы линейных алгебраических уравнений второго порядка

4. Способ измерения угловой координаты объекта по п. 3, отличающийся тем, что отношение коэффициентов а 1 и а 2 в (1) определяют следующим образом:

5. Радиолокационная станция для измерения угловой координаты объекта, содержащая передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, пороговое устройство, синхронизатор, блок оценки угловой координаты, 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 порогового устройства и координатный выход антенны соединены соответственно с первым и вторым входами блока оценки угловой координаты, первый и второй выходы синхронизатора соединены с синхровходами передатчика и третьим входом блока оценки угловой координаты соответственно, при этом блок оценки угловой координаты включает запоминающее устройство обнаруженных сигналов, блок обнаружения пачек импульсов с М входами, вычислитель коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов с М входами и вычислитель угловой координаты с двумя входами, причем первый и второй входы запоминающего устройства обнаруженных сигналов являются первым и вторым входами блока оценки угловой координаты соответственно, М выходов запоминающего устройства обнаруженных сигналов соединены с М входами блока обнаружения пачек импульсов соответственно, М выходов блока обнаружения пачек импульсов соединены с М входами вычислителя коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов соответственно, выход вычислителя угловой координаты является выходом блока оценки угловой координаты, отличающаяся тем, что введены датчик углового дискрета импульсов пачки, в блок оценки угловой координаты дополнительно введены селектор угловой координаты первого импульса пачки, вычислитель отношения а12, выход датчика углового дискрета импульсов пачки соединен с четвертым входом блока оценки угловой координаты, координатный выход антенны и выход синхронизатора соединены с первым и вторым входами датчика углового дискрета импульсов пачки соответственнно, два выхода вычислителя коэффициентов параболической огибающей пачек импульсов соединены с двумя входами вычислителя отношения а 1/а 2, выход которого соединен с первым входом вычислителя угловой координаты, выход селектора угловой координаты первого импульса пачки соединен со вторым входом вычислителя угловой координаты, первый выход блока обнаружения пачек импульсов соединен с входом селектора угловой координаты первого импульса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к разнесенной радиолокации. Достигаемый технический результат - усиление подсвечивающего сигнала стандарта GSM в направлениях и эшелонах со слабым или отсутствующим покрытием сетей сотовой связи до требуемого уровня мощности.

Изобретение раскрывает сканирующее устройство для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн. Техническим результатом является повышение скорости и точности сканирования.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для измерения угловых координат целей в процессе обзора пространства радиолокационной станцией (РЛС) при независимо флюктуирующих отраженных сигналах.

Изобретение относится к радиолокационным пеленгаторам, размещаемым на подвижных объектах воздушного, морского и наземного базирования. Достигаемый технический результат - пеленгация цели по угловой координате с учетом навигационных характеристик объекта визирования, упрощение и миниатюризация радиолокатора и повышение точности пеленгования объекта визирования.

Изобретение относится к радиолокационным системам (РЛС) в составе комплексов активной защиты Земли от приближающихся к ней объектов естественного и искусственного происхождения.

Предлагаемое изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационной технике для обнаружения траектории маневрирующего объекта. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности обнаружения траектории маневрирующего объекта.

Изобретение относится к вооружению и может быть использовано в системах распознавания калибра стреляющего артиллерийского орудия по параметрам спектральных составляющих прецессий и нутаций.

Изобретения относятся к области радиолокации. Достигаемый технический результат - измерение дальности до обнаруженной цели, находящейся на большом удалении, при сохранении скрытности работы и без затрат энергии на излучение.

Изобретения относятся к области радиолокации. Достигаемый технический результат - непрерывное в течение длительного времени и скрытное определение всех координат целей в дальней зоне контроля при сокращении числа разнесенных в пространстве пассивных радиолокационных станций (ПРЛС).

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат - повышение точности оценки координат цели за счет реализации процедуры когерентного накопления.

Изобретение относится к радиолокации, а также к устройству стратегических боеголовок, в частности к системе преодоления ПРО противника. Система преодоления ПРО противника содержит боеголовки, синхронизирующий радиопередатчик, несколько действующих и несколько запасных активных радиолокаторов, нужное число настоящих боеголовок и нужное число ложных боеголовок. Алгоритм работы системы следующий: производится запуск боеголовок и активных радиолокаторов на более высокую орбиту; производится запуск синхронизирующих радиопередатчиков; приемник боеголовки по коду синхронизирующего радиопередатчика настраивается на ту же частоту, на которой в данный момент будет излучать импульс активный радиолокатор; радиолокатор боеголовки, работающий в пассивном режиме и содержащий направленный приемник и процессор для определения дальности по косвенным данным, определяет запаздывание или опережение сигнала, отраженного от нескольких противоракет противника; процессор исключает из рассмотрения цели, чей пеленг меняется от импульса к импульсу. Боеголовка в составе системы содержит боевую часть, направленный радиоприемник, лазерное оружие и/или ракетный двигатели, а также процессор. Достигается преодоление ПРО противника. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам обработки траекторной радиолокационной информации и может быть использовано для распознавания воздушных объектов (ВО) и определения точек пуска и падения в радиолокационных станциях (РЛС) обзорного типа. Достигаемый технический результат изобретения - распознавание класса баллистических целей (БЦ) и нахождение координат точек пуска и падения БЦ по траекторным данным, получаемым обзорными РЛС. Технический результат достигается за счет того, что определяют ориентацию вертикальной плоскости стрельбы в пространстве. Для этого находят параметры линейной функции, аппроксимирующей проекции координат цели на горизонтальную плоскость. Затем в найденной вертикальной плоскости стрельбы определяют параметры закона изменения высоты цели, выбирают аппроксимацию либо баллистической кривой, учитывающей сопротивление воздуха, либо параболой. Далее вычисляют значения функций невязки линейной и баллистической или параболической аппроксимаций. На основе критерия малости значений функций невязки, принимают решение об отнесении цели к классу БЦ. Проводят экстраполяцию построенной траектории до точек пуска и падения для определения их координат.

Изобретение относится к разнесенной радиолокации и может быть использовано для обнаружения и измерения координат малозаметных маловысотных целей в воздушном пространстве. Достигаемый технический результат - увеличение дальности обнаружения маловысотных малозаметных воздушных целей со сниженной отражательной способностью. Указанный результат достигается за счет расположения в пределах действия базовой станции сотовой связи на требуемой дальности оповещения о пролете малозаметного летательного аппарата комплекса обнаружения, оснащенного вертикально (в зенит) ориентированной слабонаправленной антенной и видеокамерой, при пролете малозаметного летательного аппарата через поля диаграммы направленности антенны и видеокамеры происходит обнаружение цели в радиодиапазоне сотовой связи GSM и оптическом диапазоне. Результат обнаружения передается потребителю по каналам сотовой связи сети GSM. 5 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для определения пространственных координат стационарного или подвижного принимающего радиосигналы объекта. Достигаемый технический результат - повышение точности и достоверности измерения пространственных координат функционально связанных объектов. Указанный результат достигается за счет того, что радиосигналы, передаваемые наземными станциями с заданными координатами фазовых центров их антенн, формируют в виде гармонических колебаний с заданной для каждой станции частотой, модулированных функцией в виде произведения, по крайней мере, двух функций, каждая из которых может быть синусоидальной или косинусоидальной, с заданными частотами первой и последующих функций. На объекте осуществляют квадратурный прием с заданной частотой гетеродина, определяют относительные времена задержек приема радиосигналов от станций в системе отсчета времени, связанной с объектом, и по заданным пространственным координатам фазовых центров антенн станций и относительным дальностям от них до объекта, полученным по скорректированным относительным временам задержек приема радиосигналов, однозначно определяют пространственные координаты фазового центра антенны объекта, находящегося в любой точке пространства.

Изобретение относится к импульсной радиолокационной технике, преимущественно ближнего радиуса действия, и может быть использовано для снижения уровня фазового шума на выходе фазового детектора подобных систем. Достигаемый технический результат – улучшение характеристик обнаружения и измерения лоцируемых объектов. Импульсная радиолокационная система содержит формирователь коротких импульсов, радиопередающий модуль, включающий последовательно соединенные СВЧ-генератор зондирующих импульсов и передающую антенну, и радиоприемный модуль, включающий последовательно соединенные приемную антенну и фазовый детектор приемного радиосигнала, а также СВЧ-генератор опорных импульсов, при этом один из выходов формирователя коротких импульсов соединен с входом СВЧ-генератора зондирующих импульсов, а другой - с входом СВЧ-генератора опорных импульсов, выход которого соединен с входом фазового детектора приемного радиосигнала, выход которого связан с блоком управления и обработки информации, система снабжена также генератором референсного СВЧ-сигнала и делителем референсного СВЧ-сигнала, при этом вход генератора референсного СВЧ-сигнала соединен с выходом формирователя коротких импульсов, а его выход - с входом делителя референсного СВЧ-сигнала, выходы которого соединены с входом СВЧ-генератора зондирующих импульсов радиопередающего модуля и с входом СВЧ-генератора опорных импульсов. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для обнаружения обычных радиолокационных целей и стелс-целей. Достигаемый технический результат - определение расстояния от излучателя до приемника с использованием синхронизации функций излучения и приема с последующим вычислением расстояния между излучателем и приемником. Сущность изобретения заключается в следующем. Способ работы радиолокатора состоит в работе радиолокатора-излучателя и радиолокатора-приемника и заключается в том, что совместно с импульсом излучения радиолокатор-излучатель с помощью высокоточных часов выдает радиосигнал о точном времени отправки этого импульса, которое на радиолокаторе-приемнике также с помощью высокоточных часов сравнивается с точным временем прихода этого импульса и по полученной разнице во времени вычисляется расстояние от радиолокатора-приемника до радиолокатора-излучателя, при этом для синхронизации обоих высокоточных часов используют синхронизирующий импульс, подаваемый с радиопередатчика, равноудаленного от радиолокатора-излучателя и от места базирования радиолокатора-приемника, или используют два синхронизирующих импульса, подаваемые с произвольного радиопередатчика – отдельно для радиолокатора-излучателя и отдельно для радиолокатора-приемника, с разницей во времени, соответствующей разнице расстояний от произвольного радиопередатчика до них, причем до более дальнего радиолокатора синхронизирующий импульс подается раньше. Устройство для реализации способа содержит радиолокатор-излучатель и радиолокатор-приемник, содержащий компьютер, обеспечивающий умножение разницы во времени на скорость света, при этом радиолокатор-излучатель и радиолокатор-приемник имеют синхронизированные высокоточные часы, для синхронизации обоих высокоточных часов используют синхронизирующий импульс, подаваемый с радиопередатчика, равноудаленного от радиолокатора-излучателя и от места базирования радиолокатора-приемника, или используют два синхронизирующих импульса, подаваемые с произвольного радиопередатчика – отдельно для радиолокатора-излучателя и отдельно для радиолокатора-приемника, с разницей во времени, соответствующей разнице расстояний от произвольного радиопередатчика до них, причем до более дальнего радиолокатора синхронизирующий импульс подается раньше. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к области радиолокационного обнаружения. И может быть использовано в системах физической защиты. Достигаемый технический результат изобретения - увеличение дальности и размеров зоны обнаружения. Указанный результат достигается тем, что формируется два или более когерентных электромагнитных полей (ЭМП) и взаимно компенсируются в точке расположения приемной антенны. Взаимно компенсируемые электромагнитные поля формируются противофазными их излучением при согласованной поляризации и равной амплитуде пространственно разнесенными передающими антеннами. Пространственное положение передающей антенны выбирают из условия формирования второго из взаимно компенсируемых когерентных ЭМП переотражением первого из них от подстилающей поверхностью, при этом приемную антенну располагают в точке интерференционного минимума суммарного ЭМП. Фазу, амплитуду и поляризацию излучаемых ЭМП последовательно подбирают, измеряя в точке расположения приемной антенны плотность потока мощности до достижения минимального ее значения. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС). Достигаемый технический результат - обеспечение электронного сканирования лучом фазированной антенной решетки (ФАР) в азимутально-угломестном секторе для РЛС с одномерным электронным сканированием при остановке вращения антенны в азимутальной плоскости. Технический результат достигается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, заключающемся в электронном и механическом сканировании лучом фазированной антенной решетки по углу места и механическом по азимуту, изменяют плоскость электронного сканирования ФАР путем вращения или качания ФАР вокруг оси, перпендикулярной ее плоскости, с возможностью обеспечения электронного сканирования лучом ФАР в азимутально-угломестном секторе для РЛС с одномерным электронным сканированием при остановке вращения или качания антенны в азимутальной плоскости. 1 ил.

Изобретение относится к способам с использованием двойной метки для определения местоположения движущихся объектов в шахте. Достигаемый технический результат – повышение точности определения местоположения движущегося объекта в шахте. Указанный результат достигается за счет того, что высокоточный способ определения местоположения с использованием двойной метки включает в себя способ определения местоположения движущегося объекта первого типа в шахте и способ определения местоположения движущегося объекта второго типа в шахте; способ включает в себя этапы, на которых: осуществляют установку двух меток определения местоположения по горизонтали или по вертикали на движущемся объекте и выполняют их с возможностью осуществления связи с двумя базовыми станциями определения местоположения, установленными вдоль потолка выработки, и получают местоположение движущегося объекта в реальном времени с помощью построения функции оптимизации между расстоянием, определенным по показателю уровня принимаемого сигнала, и расчетным расстоянием между меткой и базовой станцией определения местоположения и поиска минимального значения; решают функцию оптимизации с помощью итерационного процесса, включающего этап определения начального итерационного значения и шага итерации в левом/правом направлении. Способ применим для определения местоположения объектов с профилем в виде полосы, параллельным плоскости выработки (например, шахтная тележка или врубовая машина), или объектов с профилем в виде полосы, перпендикулярным плоскости выработки (например, рабочий). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в пассивных системах местоопределения (МО) источников радиоизлучения (ИРИ), размещенных на неровных участках местности. Достигаемый технический результат – снижение погрешности определения координат ИРИ. Сущность изобретения заключается в расположении четырех приемных пунктов (ПП), размещенных на беспилотных летательных аппаратах (БЛА) типа "мультикоптер" в районе предполагаемого нахождения ИРИ. В указанный район ПП доставляются посредством беспилотного или пилотируемого летательного аппарата среднего класса. В состав каждого ПП входят блок навигационно-временного обеспечения, ненаправленная антенна, панорамный приемник, приемопередатчик. В районе предполагаемого нахождения ИРИ приемные пункты распределяют в пространстве по команде с наземного пункта управления и обработки (НПУО), формируя, таким образом, разностно-дальномерную систему (РДС) МО. Приемные пункты располагают в вершинах тетраэдра: периферийные ПП в вершинах его нижнего основания, а опорный в вершине над основанием. В образованной РДС по сигналам блоков навигационно-временного обеспечения каждого ПП осуществляется определение их координат в пространстве, высокоточная привязка к собственной системе координат РДС и передача координатной информации о периферийных ПП на опорный. По команде с него все ПП выполняют поиск сигнала ИРИ в заданном частотном диапазоне и при обнаружении сигнала ретранслируют его на опорный. Прием и ретрансляция сигнала ИРИ приемными пунктами осуществляются их панорамными приемниками и приемопередатчиками соответственно. На опорном ПП на основе вычисления корреляции между сигналом, принятым на нем, и сигналами, ретранслированными с периферийных ПП, вычисляются и отправляются на НПУО координаты обнаруженного ИРИ. На НПУО оценивается значение погрешности полученных координат и в случае превышения требуемого значения, установленного оператором, осуществляется пересчет собственных координат всех ПП для их перестроения. Такое перестроение ПП относительно ИРИ выполняется до тех пор, пока погрешность определения его координат не установится ниже требуемого значения. 8 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для измерения угловой координаты объектов. Достигаемый технический результат - повышение быстродействия оценки угловой координаты и сокращение объема необходимой памяти. Указанный результат достигается за счет того, что в процессе обзора пространства радиолокационной станцией по четырем его вариантам осуществляется излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных от объекта сигналов, измерение и запоминание уровней принятых сигналов и угловых координат антенны в моменты их приема, выделение в принятых сигналах пачек импульсов от каждого из объектов, вычисление угловой координаты объекта в результате оценки коэффициентов параболической огибающей выделенной пачки импульсов, при этом оценка коэффициентов параболической огибающей сведена к операциям с целочисленными матрицами, что и обуславливает указанный технический результат. Устройство, реализующее способ, включает в себя передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, пороговое устройство, синхронизатор, датчик углового дискрета импульсов пачки, блок оценки угловой координаты, который включает в себя запоминающее устройство обнаруженных сигналов, блок обнаружения пачек импульсов, вычислитель коэффициентов параболической огибающей пачек импульсов, селектор угловой координаты первого импульса, вычислитель отношения и вычислитель угловой координаты объекта, соединенные определенным образом. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх