Способ получения двумерного радиолокационного изображения объекта при многочастотном импульсном зондировании и инверсном синтезе апертуры с итерационным уточнением расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования

Изобретение относится к радиолокационной измерительной технике и может быть использовано, в частности, в составе радиолокационных измерительных стендов многочастотного импульсного зондирования и инверсного синтеза апертуры антенны, осуществляющих построение двумерных радиолокационных изображений (РЛИ) исследуемых объектов. Достигаемый технический результат - итерационное улучшение фокусировки РЛИ и уменьшение энтропии РЛИ вплоть до достижения потенциальной разрешающей способности путем последовательного уточнения расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования. Указанный результат достигается за счет вычисления для выбранного дискретного диапазона из N значений расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования соответствующего набора РЛИ объекта, оценки значения энтропии для каждого РЛИ, выбора значения расстояния с минимальной энтропией, формирования нового, меньшего в N раз, дискретного диапазона значений расстояний от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования в окрестности расстояния с минимальной энтропией и циклического повторения вычислений. Выход из итерационного цикла выполняется по достижению заданной величины уменьшения энтропии РЛИ на текущей и предыдущей итерациях. 3 ил.

 

Изобретение относится к радиолокационной измерительной технике и может быть использовано, в частности, в составе радиолокационных измерительных стендов многочастотного импульсного зондирования и инверсного синтеза апертуры антенны, осуществляющих построение двумерных радиолокационных изображений (РЛИ) исследуемых объектов.

Методы получения РЛИ объекта основаны на цифровой обработке комплексной огибающей отраженного от него сигнала, измеренного в широкой полосе частот зондирующих импульсов радиолокационной системы (РЛС) при различных ракурсах наблюдения вращающегося объекта.

Известен [Патент RU 2422851 С1 «Способ получения двумерного радиолокационного изображения объекта при многочастотном импульсном зондировании» МПК: G01S 13/89 (2006.01), 27.06.2011] способ получения двумерного радиолокационного изображения в большом диапазоне изменения величин эффективных площадей рассеивания (ЭПР) локальных рассеивающих центров при многочастотном импульсном зондировании, включающий излучение импульсов с изменением несущей частоты ƒ от импульса к импульсу с шагом Δƒ в полосе частот ΔF, измерение частоты ƒ(tnm) зондирующих импульсов в моменты времени tnm, где n - номер шага перестройки частоты, m - номер повторного цикла перестройки, измерение в земной системе отсчета в моменты времени tnm координат центра антенны РЛС и координат выбранного центра синтезирования на объекте, измерение относительно земной системы отсчета угла наблюдения ψ(tnm) связанной с объектом системы отсчета с началом в центре синтезирования, прием отраженных сигналов, измерение комплексных огибающих отраженных сигналов, корректировку фазы измеренных комплексных огибающих отраженных сигналов к расстоянию от центра антенны РЛС до точки синтезирования, запоминание измеренных комплексных огибающих отраженных сигналов в течение времени синтезирования в угловом секторе, образование двумерной матрицы комплексных огибающих в координатах пространственных частот:

и преобразование ее с помощью быстрого двумерного преобразования Фурье в двумерную матрицу синтезированных откликов. Определяют размер половины сектора углов наблюдения Δψ исходя из соотношения:

где ;

ƒcp - средняя частота в полосе перестройки,

запоминают измеренные комплексные огибающие отраженных сигналов в секторе углов наблюдения ±Δψ, заносят в элементы с номерами (n1, m1) двумерной матрицы комплексных огибающих значения, полученные для номера n2 шага перестройки частоты и номера m2 повторного цикла перестройки, где:

с - скорость света;

n1=l, …, N1;

m1=1, …, М1;

Ν1=Lz (maxƒz-minƒz);

Μ1=Lx (maxƒx-minƒx);

Lz, Lx - размеры области синтезирования радиолокационного изображения по продольной z и поперечной x координатам;

Данный способ синтезирования двумерных РЛИ обеспечивает повышение разрешающей способности РЛИ и точности оценок ЭПР рассеивающих центров (РЦ) при расширении сектора углов поворота объекта относительно линии визирования, что достигается за счет формирования матрицы комплексных огибающих в координатах пространственных частот. Поскольку значения пространственных частот и координат РЦ в записи фазы комплексных огибающих связаны линейным образом, то в результате преобразования Фурье отраженный сигнал, определенный в области пространственных частот, преобразуется в область декартовых координат без искажения при увеличении полосы частот и сектора углов поворота.

Описанный способ взят в качестве прототипа.

Существенным недостатком способа-прототипа является то, что расстояние от центра антенны РЛС до точки синтезирования является априорно известным параметром, и корректировка фазы измеренных комплексных огибающих отраженных сигналов к расстоянию от центра антенны РЛС до точки синтезирования, т.е. до центра вращения объекта выполняется точно.

На практике фазовые набеги измеренных комплексных огибающих определяются не только расстоянием от центра антенны РЛС до точки синтезирования, но и фазовыми задержками сигнала в волноводных устройствах, устройствах формирования, преобразования и фильтрации сигналов, следовательно, расстояние от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования (центра вращения объекта) не может быть точно определено только геометрическими измерениями.

В результате указанного недостатка изображение расфокусируется и в целом способ не обеспечивает достижения потенциальной разрешающей способности.

Предлагается способ, позволяющий избежать указанного недостатка.

Предлагаемый способ решает задачу получения двумерного РЛИ объекта с достижимой для заданной полосы частот разрешающей способностью с итерационным уточнением эквивалентного расстояния от условного фазового центра РЛС до точки синтезирования, обеспечивая пошаговое улучшение фокусировки РЛИ вплоть до достижения потенциальной разрешающей способности.

Для решения указанной задачи предлагается способ получения двумерного радиолокационного изображения объекта при многочастотном импульсном зондировании и инверсном синтезе апертуры с итерационным уточнением расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, включающий излучение импульсов с изменением несущей частоты ƒ от импульса к импульсу с шагом Δƒ в полосе частот ΔF, измерение частоты ƒ(tnm) зондирующих импульсов в моменты времени tnm, где n - номер шага перестройки частоты, m - номер повторного цикла перестройки, измерение в земной системе отсчета в моменты времени tnm координат центра антенны радиолокационной системы и координат выбранного центра синтезирования на объекте, измерение относительно земной системы отсчета угла наблюдения ψ(tnm) связанной с объектом системы отсчета с началом в центре синтезирования, прием отраженных сигналов, измерение комплексных огибающих отраженных сигналов, корректировку фазы измеренных комплексных огибающих отраженных сигналов к расстоянию от центра антенны РЛС до точки синтезирования, запоминание измеренных комплексных огибающих отраженных сигналов в течение времени синтезирования в угловом секторе, образование двумерной матрицы комплексных огибающих в координатах пространственных частот:

и преобразование ее с помощью быстрого двумерного преобразования Фурье в двумерную матрицу синтезированных откликов, определяют размер половины сектора углов наблюдения Δψ исходя из соотношения:

где ;

ƒср - средняя частота в полосе перестройки,

запоминают измеренные комплексные огибающие отраженных сигналов в секторе углов наблюдения ±Δψ, заносят в элементы с номерами (n1, m1) двумерной матрицы комплексных огибающих значения, полученные для номера n2 шага перестройки частоты и номера m2 повторного цикла перестройки, где:

с - скорость света;

n1=l, …, N1;

m1=1, …, М1

Ν1=Lz (maxƒz-minƒz);

Μ1=Lx (maxƒx-minƒx);

Lz, Lx - размеры области синтезирования радиолокационного изображения по продольной z и поперечной x координатам;

Согласно изобретению выбирается начальный размер области неопределенности по продольной координате Lнеопр=Lz, где Lz - размер области синтезирования РЛИ по продольной координате, выбирается начальное приближение R0=0 расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, выполняется инициализация Ri=R0-Lнеопр/2+i×Lнеопр/Ν, 0≤i≤N-l набора расстояний от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, где N - количество интервалов разбиения, для каждого значения расстояния Ri выполняется корректировка фаз измеренных комплексных огибающих отраженных сигналов к расстоянию от центра антенны РЛС до точки синтезирования и построение двумерного РЛИ Рi, для каждого РЛИ Pi выполняется вычисление энтропии Е(Рi):

где

- элемент матрицы нормированного двумерного РЛИ;

P'i[m, k] - элемент матрицы Pi двумерного РЛИ;

М, K - размеры двумерного РЛИ.

Для вычисленного набора энтропий E(Pi) отыскивается минимальная энтропия Еminimin) и ее порядковый номер в наборе imin, по порядковому номеру imin уточняется расстояние от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования R0=Rimin, уменьшается в N раз размер области неопределенности по продольной координате Lнеопр=Lнеопр/Ν, где N - количество интервалов разбиения области неопределенности по продольной координате, далее цикл повторяется, начиная с инициализации набора расстояний Ri.

Выход из итерационного цикла осуществляется путем сравнения разности значений минимальных энтропий на текущей и предыдущей итерации с порогом:

где Ejmin - значение минимума энтропии на текущей итерации j;

Ej-1min - значение минимума энтропии на предыдущей итерации j-1;

ε - выбранное значение порога.

Достигаемый технический результат заключается в итерационном улучшении фокусировки РЛИ и уменьшении энтропии РЛИ вплоть до достижения потенциальной разрешающей способности путем последовательного уточнения расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования.

Сравнительный анализ способа-прототипа и предлагаемого способа показывает, что введены новые операции: выбор начального размера области неопределенности по продольной координате, выбор начального приближения расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, инициализация набора расстояний от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, вычисление элементов набора РЛИ для соответствующих элементов набора расстояний от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, вычисление энтропии для каждого РЛИ, для вычисленного набора энтропий поиск минимальной энтропии и ее порядкового номера в наборе, по порядковому номеру уточнение расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, уменьшение в N раз размера области неопределенности по продольной координате, где N - количество интервалов разбиения области неопределенности по продольной координате, повторение цикла, начиная с инициализации набора расстояний, выход из итерационного цикла путем сравнения разности значений минимальных энтропий на текущей и предыдущей итерации с порогом,

которые позволяют итерационно улучшать фокусировку и разрешающую способность РЛИ по сравнению со способом-прототипом вплоть до достижения потенциальной разрешающей способности.

На фигуре 1 показано РЛИ модели исследуемого объекта, полученное после первой итерации предлагаемым способом, на фигуре 2 - после второй итерации, на фигуре 3 - после третьей итерации.

При реализации предлагаемого способа выполняются следующая последовательность операций:

- выбор начального размера области неопределенности по продольной координате Lнеопр=Lz, где Lz - размер области синтезирования РЛИ по продольной координате - 1,

- выбор начального приближения R0=0 расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования - 2,

- инициализация Ri=R0-Lнеопр/2+i×Lнеопр/Ν, 0≤i≤N-l набора расстояний от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, где N - количество интервалов разбиения - 3,

- для каждого значения расстояния Ri корректировка фаз измеренных комплексных огибающих отраженных сигналов к расстоянию от центра антенны РЛС до точки синтезирования и построение двумерного РЛИ Pi в соответствии с прототипом - 4,

- вычисление энтропии E(Ρi) для каждого РЛИ Pi:

где

- элемент матрицы нормированного двумерного РЛИ;

P'i [m, k] - элемент матрицы Pi двумерного РЛИ;

M, K - размеры двумерного РЛИ - 5,

- для вычисленного набора энтропий E(Pi) поиск минимальной энтропии Emin(Pimin) и ее порядкового номера в наборе imin - 6,

- по порядковому номеру imin уточнение расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования R0=Rimin-7,

- уменьшение в N раз размера области неопределенности по продольной координате Lнеопр=Lнеопр/Ν, где Ν - количество интервалов разбиения области неопределенности по продольной координате - 8,

- повторение цикла, начиная с инициализации набора расстояний Ri (операция 3), - 9,

- выход из итерационного цикла осуществляется путем сравнения разности значений минимальных энтропий на текущей и предыдущей итерации с порогом:

где Ejmin - значение минимума энтропии на текущей итерации j;

Ej-1min - значение минимума энтропии на предыдущей итерации j-1;

ε - выбранное значение порога - 10.

Работоспособность предлагаемого способа проверена методом математического моделирования.

Условия локации при моделировании заданы следующим образом:

зондирующие сигналы РЛС - импульсы с периодом повторения 20 мкс, несущая частота сигнала меняется от импульса к импульсу с шагом 4500/1024 МГц в полосе частот от 12750 до 17250 МГц, объект равномерно вращается со скоростью 1.5°/c.

Модель объекта задана в виде совокупности неподвижных относительно связанной системы отсчета 9 РЦ, которые расположены в узлах квадратной сетки с удалением соседних РЦ по обеим координатам на 1 м.

Уровни эффективных площадей рассеяния (ЭПР) заданных РЦ выбраны одинаковыми и равными 1 м2.

Для заданной 30% перестройки частоты размер половины сектора углов синтезирования составляет примерно 10°.

На фиг. 1 приведено двумерное РЛИ объекта в плоскости локации, полученное после первой итерации предложенным способом в секторе углов наблюдения ±10° относительно ракурса синтезированного РЛИ. Значение минимума энтропии РЛИ E1min=8.26.

На фиг. 2 и 3 приведены двумерные РЛИ объекта после 2 и 3 итерации, значения минимумов энтропии равны соответственно E2min=7.1124 и E3min=6.5073.

Ошибки определения дальности от эквивалентного фазового центра антенны РЛС до точки синтезирования на первой, второй и третьей итерациях равны соответственно ΔR1=-1.05 м, ΔR2=0.31 м ΔR3=0.01 м.

Технический результат достигнут: устранены недостатки прототипа, обеспечено итерационное улучшение фокусировки и разрешающей способности РЛИ.

Способ получения двумерного радиолокационного изображения объекта при многочастотном импульсном зондировании и инверсном синтезе апертуры с итерационным уточнением расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, при котором излучают импульсы с изменением несущей частоты от импульса к импульсу с шагом в полосе частот ΔF, измеряют частоты зондирующих импульсов в моменты времени tnm, где n - номер шага перестройки частоты, m - номер повторного цикла перестройки, измеряют в земной системе отсчета в моменты времени tnm координаты центра антенны радиолокационной системы и координаты выбранного центра синтезирования на объекте, измеряют относительно земной системы отсчета углы наблюдения ψ(tnm) связанной с объектом системы отсчета с началом в центре синтезирования, принимают отраженные сигналы, измеряют комплексные огибающие отраженных сигналов, корректируют фазы измеренных комплексных огибающих отраженных сигналов к расстоянию от центра антенны радиолокационной системы до точки синтезирования, запоминают измеренные комплексные огибающие отраженных сигналов в течение времени синтезирования в угловом секторе, образуют двумерную матрицу комплексных огибающих в координатах пространственных частот:

,

и преобразуют ее с помощью быстрого двумерного преобразования Фурье в двумерную матрицу синтезированных откликов, определяют размер половины сектора углов наблюдения Δψ исходя из соотношения:

где

- средняя частота в полосе перестройки,

запоминают измеренные комплексные огибающие отраженных сигналов в секторе углов наблюдения ±Δψ,

заносят в элементы с номерами (n1, m1) двумерной матрицы комплексных огибающих значения, полученные для номера n2 шага перестройки частоты и номера m2 повторного цикла перестройки, где:

с - скорость света,

n1=1, …, N1,

m1=1, …, М1,

Lz, Lx - размеры области синтезирования радиолокационного изображения по продольной z и поперечной х координатам:

,

отличающийся тем, что выбирают начальный размер области неопределенности по продольной координате Lнеопр=Lz, где Lz - размер области синтезирования радиолокационного изображения по продольной координате, выбирают начальное приближение R0=0 расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, выполняют инициализацию Ri = R0 - Lнеопр / 2 + i × Lнеопр / N, 0≤i≤N-1 набора расстояний от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования, где N - количество интервалов разбиения, для каждого значения расстояния Ri выполняют корректировку фаз измеренных комплексных огибающих отраженных сигналов к расстоянию от центра антенны радиолокационной системы до точки синтезирования и построение двумерного радиолокационного изображения Pi, для каждого радиолокационного изображения Pi выполняют вычисление энтропии Е(Pi):

где - элемент матрицы нормированного двумерного радиолокационного изображения;

Pi[m, k] - элемент матрицы Pi двумерного радиолокационного изображения;

М, K - размеры двумерного радиолокационного изображения,

для вычисленного набора энтропий Е(Pi) отыскивают минимальную энтропию Emin(Pimin) и ее порядковый номер в наборе imin, по порядковому номеру imin уточняют расстояние от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования R0=Rimin, уменьшают в N раз размер области неопределенности по продольной координате Lнеопр=Lнеопр/N, где N - количество интервалов разбиения области неопределенности по продольной координате, далее цикл повторяют, начиная с инициализации набора расстояний Ri, выход из итерационного цикла осуществляют путем сравнения разности значений минимальных энтропий на текущей и предыдущей итерации с порогом:

где Ejmin - значение минимума энтропии на текущей итерации j,

Ej-1min - значение минимума энтропии на предыдущей итерации j-1,

ε - выбранное значение порога.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям РЛС, устанавливаемым на летательных аппаратах, и предназначено для решения задач картографирования земной поверхности.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли. Техническим результатом изобретения является повышение разрешающей способности восстанавливаемого радиолокационного изображения наблюдаемого участка земной поверхности.

Изобретение относится к радиотеплолокации, а именно к пассивным системам наблюдения за объектами с помощью сканирующего радиометра, и может быть использовано для получения радиотеплового изображения различных объектов.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных системах дистанционного зондирования Земли. Достигаемый технический результат изобретения – повышение качества изображения путем повышения разрешающей способности формируемого радиолокационного изображения наблюдаемого участка земной поверхности в телескопическом режиме за счет уменьшения протяженности обобщенной функции неопределенности по пространственным координатам.

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.

Изобретение относится к пассивным двухканальным сканирующим системам наблюдения с двумя приемниками, работающими в оптическом, инфракрасном или миллиметровом диапазонах длин волн.

Изобретение относится к пассивным системам радионаблюдений за объектами с помощью двухканального сканирующего радиометра, работающего в миллиметровом диапазоне длин волн, и может быть использовано также в оптических системах инфракрасного диапазона.

Изобретение относится к радиотеплолокации, а именно к радиотеплолокационным системам наблюдения за объектами с помощью сканирующего радиометра, а также может быть использовано в радиолокации, радиоастрономии и в оптико-электронных системах.

Изобретение относится к радиотеплолокации, а именно к радиотеплолокационным системам наблюдения за объектами с помощью радиометра со сканирующей по азимуту и углу места антенной.

Изобретение относится к бортовой информационной системе с антенной (2) для приема спутниковых данных географического положения. Техническим результатом является повышение качества приема слабых сигналов географического положения.

Изобретение относится к области исследования радиолокационных характеристик объекта и может быть использовано при проведении исследований радиолокационной заметности, оценки эффективности мероприятий по ее снижению, а также для получения исходных данных для решения задач идентификации и распознавания объектов. Достигаемый технический результат - построение панорамного радиолокационного изображения объекта с одновременным сохранением точностных характеристик измерения координат блестящих точек объекта. Сущность способа заключается в том, что создают множество матриц синтезированных откликов в системе координат площади синтезирования, смещенных между собой на дискретный угол, за счет равномерного поворота объекта относительно геометрического центра площади синтезирования, формируют блок матриц синтезированных откликов путем преобразования их к системе координат объекта, фиксируют матрицу панорамного радиолокационного изображения объекта как результат отображения максимальных значений одинаковых элементов матриц блока. 6 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в радиотехнических системах, установленных на подвижных объектах, для получения радиолокационного изображения (РЛИ) в процессе дистанционного зондирования земной (водной) поверхности. Достигаемый технический результат - повышение разрешения радиолокационного изображения по наклонной дальности и расширение динамического диапазона за счет синхронизации момента начала записи эхо-сигнала с началом очередного зондирования. Указанный результат достигается за счет того, что способ формирования радиолокационного изображения в радиолокационной станции с синтезированной апертурой антенны состоит в зондировании, приеме, запоминании эхо-сигналов, определении момента начала зондирования, построении двумерной матрицы путем построчного с момента начала зондирования считывания отсчетов запомненного эхо-сигнала, сжатии двумерной матрицы по дальности и азимуту, при этом во время запоминания принятого эхо-сигнала в моменты начала зондирования осуществляют вставку пауз длительностью τи путем его амплитудной манипуляции, а во время определения момента начала зондирования осуществляют интегрирование абсолютного значения запомненного сигнала в пределах скользящего окна, представляющего собой временной строб с длительностью τи и изменяющимся временным смещением от нулевого значения, соответствующего началу запоминания эхо-сигнала, до значения, равного периоду зондирования, определяют временное положение минимума полученного интеграла, который соответствует моменту начала зондирования. 2 ил.
Изобретение относится к области радиовидения и может быть использовано при проектировании радиотехнических комплексов обнаружения предметных помех движению транспортных средств, действие которых основано на восстановлении «оптического» изображения объекта по его радиоголограмме. Достигаемый технический результат - увеличение дальности радиовидимости без увеличения уровня излучаемой мощности, а также увеличение дальности радиовидимости объекта на пути следования передвигающегося аппарата при сохранении низкого уровня излучаемой мощности. Сущность способа заключается в уменьшении расстояния между объектом наблюдения и апертурой его облучения и приема, которая установлена на беспилотном автономном аппарате, который, в свою очередь, выдвинут к объекту наблюдения по направлению движения перемещаемого аппарата. При этом в соответствии с основным уравнением радиолокации уменьшается необходимая интегральная мощность зондирующего сигнала, пропорциональная четвертой степени дальности обнаружения объекта. Протяженная область наблюдения за вероятными объектами на пути следования передвигающегося аппарата обеспечена системой беспилотных автономных аппаратов, которая формируется их разнесенным вдоль направления движения взаимным положением и удалением от передвигающегося аппарата, каждый из которых находится на удалении, меньшем дистанции устойчивого радиоканала приема и передачи данных между перемещающимся и беспилотным автономным аппаратами.

Изобретение относится к классу геофизических приборов, предназначенных для исследований, не нарушающих структуры грунта, на глубины от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Достигаемый технический результат - расширение диапазона обрабатываемых значений сигналов, поступающих в ответ на подачу зондирующих импульсов, что позволяет без искажений принимать информацию с различных глубин зондирования, практически исключая искажения, связанные с нелинейностью входных характеристик приемных элементов. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит передающую часть и приемную часть. Передающая часть включает в себя последовательно связанные высоковольтный источник питания, формирователь зондирующих импульсов и передающую антенну, а приемная часть - последовательное связанные приемную антенну, средство обработки сигналов, средство представления результатов обработки сигналов. Средство обработки сигналов содержит двухканальный аналого-цифровой преобразователь, выходы которого подключены к входам средства объединения канальных сигналов преобразователя для передачи средству представления результатов обработки. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям, устанавливаемым на летательных аппаратах, и предназначено для решения задач картографирования земной поверхности. Достигаемый технический результат - повышение разрешающей способности по азимуту вблизи линии пути носителя бортовой радиолокационной станции (БРЛС). Указанный результат достигается за счет того, что когерентно излучают и накапливают сигнал в процессе сканирования лучом диаграммы направленности антенны вблизи линии пути носителя БРЛС, когда луч диаграммы направленности антенны, плавно перемещаясь, охватывает весь передний сектор, осуществляют сигнальную обработку накопленного сигнала, заключающуюся в определении и компенсации фазового набега, определении крутизны частотной модуляции сигналов, выделении сигналов, накопленных слева и справа от линии пути носителя БРЛС, спектральной обработке сигналов, объединении сигналов, накопленных слева и справа от линии пути носителя, затем повторно сканируют тот же участок земной поверхности с когерентным накоплением отраженного сигнала, осуществляют обработку повторно накопленного сигнала, аналогичную обработке первого сигнала, причем выделение сигналов с положительной и отрицательной крутизнами частотной модуляции осуществляют с компенсацией разности фаз относительно первого накопленного сигнала, после обработки обоих сигналов суммируют поэлементно полученные массивы амплитуд сигналов и формируют радиолокационное изображение из суммарного массива амплитуд. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокаторе с синтезируемой апертурой антенны (РСА). Достигаемый технический результат – измерение рельефа поверхности Земли и формирование цифровой модели рельефа с помощью РСА, установленного на борту носителя РСА. Сущность способа измерения рельефа поверхности Земли заключается в последовательном наблюдении за поверхностью при постоянной высоте полета носителя и скорости полета, при этом первый сеанс наблюдения, заключающийся в излучении зондирующих сигналов и приеме отраженных от поверхности Земли сигналов с синтезом радиолокационных изображений (РЛИ) при телескопическом обзоре на интервале синтезирования L, осуществляется на дальности до поверхности R1, угле места θ1 и угле азимута α1, отличном от строго бокового, т.е. меньше 90°. После естественного перемещения носителя радиолокатором с синтезируемой апертурой (РСА) на расстояние базы интерферометра В осуществляется второй сеанс наблюдения за той же области поверхности на дальности R2, азимуте α2, угле места θ2, также заключающийся в излучении зондирующих сигналов и приеме отраженных от поверхности Земли сигналов с синтезом РЛИ при телескопическом обзоре на интервале синтезирования L. После проведения пары сеансов наблюдения производится стандартная интерферометрическая обработка пары РЛИ с извлечением информации о рельефе подстилающей поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к пассивным радиотеплолокационным системам наблюдения за объектами с помощью сканирующего радиометра с двумя антеннами, принимающими сигналы в двух частотных диапазонах. Достигаемый технический результат – повышение пространственного разрешения изображения в первой матрице, полученной для широкой диаграммы направленности (ДНА), до разрешения второй матрицы, полученной для узкой ДНА, с сохранением температурных характеристик частотного диапазона первой. Указанный результат достигается тем, что в способе формирования изображения используют две антенны, одна из которых имеет широкую диаграмму направленности, а другая антенна - узкую ДНА. Наличие двух антенн необходимо для определения излучающих свойств объектов в разных частотных диапазонах. 4 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для использования в радиолокационных станциях для детектирования движущихся целей на фоне отражений от земной поверхности. Достигаемый технический результат - уменьшение вероятности обнаружения ложных целей и вероятности пропуска целей. Указанный результат достигается за счет того, что накапливают заданное количество радиолокационных кадров, находят в одних и тех же точках радиолокационных кадров амплитудные спектры функций яркости и вычисляют эффективную ширину, формируют результирующее яркостное изображение, размер которого равен размеру радиолокационных кадров, при этом в точках результирующего изображения устанавливают значение высокой или низкой яркости в зависимости от заданного порогового значения. 3 ил.

Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат – обеспечение восстановления изображений в радиолокационных системах дистанционного зондирования протяженных объектов за счет моделирования изображений в виде случайных полей на основе стохастических дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка. Способ моделирования изображений в радиолокационных системах дистанционного зондирования протяженных объектов заключается в разработке моделей восстанавливаемого изображения, причем в качестве математической модели восстанавливаемого радиолокационного изображения используют стохастические дифференциальные уравнения в частных производных второго порядка, которые позволяют описать различные по характеру изображения, а также определить связь между типом изображения и вероятностными характеристиками моделей за счет аппроксимации статистической корреляционной функции реальных изображений определенного типа подходящим аналитическим выражением для корреляционных функций разработанных моделей, причем полученную априорную корреляционную функцию модели используют в качестве параметра регуляризации при решении задачи оптимального восстановления изображений. 13 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам поиска и обнаружения объекта на местности по монохромному цифровому (с градациями яркости в каждом пикселе) изображению этой местности, например по радиолокационному изображению, формируемому в радиолокаторах с синтезированной антенной за счет многократного излучения на интервале синтезирования зондирующего сигнала и формирования при движении летательного аппарата виртуальной синтезированной антенной решетки. Достигаемый технический результат - увеличение эффективности обнаружения объекта при существенном уменьшении объема вычислений. Указанный технический результат достигается за счет того, что всю зону поиска разбивают на неперекрывающиеся квадраты поиска размером Nп×Nп пикселей, в каждом квадрате поиска вычисляют выборочные среднее значение и среднеквадратическое отклонение распределения яркости изображения, затем вычисляют их отношение q и сравнивают его с порогом qпор и, если отношение меньше порога, то принимают решение об обнаружении в этом квадрате поиска кандидата на искомый объект, и во всех квадратах поиска, в которых принято решение об обнаружении кандидата, проводят его допоиск и уточнение его положения. 6 з.п. ф-лы, 9 табл.

Изобретение относится к радиолокационной измерительной технике и может быть использовано, в частности, в составе радиолокационных измерительных стендов многочастотного импульсного зондирования и инверсного синтеза апертуры антенны, осуществляющих построение двумерных радиолокационных изображений исследуемых объектов. Достигаемый технический результат - итерационное улучшение фокусировки РЛИ и уменьшение энтропии РЛИ вплоть до достижения потенциальной разрешающей способности путем последовательного уточнения расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования. Указанный результат достигается за счет вычисления для выбранного дискретного диапазона из N значений расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования соответствующего набора РЛИ объекта, оценки значения энтропии для каждого РЛИ, выбора значения расстояния с минимальной энтропией, формирования нового, меньшего в N раз, дискретного диапазона значений расстояний от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования в окрестности расстояния с минимальной энтропией и циклического повторения вычислений. Выход из итерационного цикла выполняется по достижению заданной величины уменьшения энтропии РЛИ на текущей и предыдущей итерациях. 3 ил.

Наверх