Двухэтапный способ радиолокационного обнаружения цели

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.

 

Заявляемое техническое решение относится к области радиолокации и может быть использовано для сокращения времени обзора.

Задача радиолокационной станции (РЛС) состоит в обнаружении цели-факта наличия цели в осматриваемом направлении и определении ее местоположения (угловые координаты и дальность); кроме того, в большинстве случаев важно определить ее скорость не только для прогнозирования трассы в процессе сопровождения, но и для выделения подвижной цели на фоне пассивных помех.

Как известно, в радиолокации действует принцип неопределенности, заключающийся в том, что повышение точности определения дальности уменьшает точность определения скорости [Д.Е. Вакман. Сложные сигналы и принцип неопределенности в радиолокации. «Сов. радио», 1965 г., с. 65, второй абзац снизу]. Так, например, для точного определения дальности необходимо использовать широкополосные сигналы. При этом сечение тела функции неопределенности такого сигнала локализовано по оси времени (дальности), но «размазано» по оси скорости. В то же время использование протяженных во времени сигналов позволяет с большей точностью определять скорость цели, так как сечение функции неопределенности такого сигнала локализовано по оси скорости и «размазано» по оси времени (дальности) [там же, с. 57, рис. 16], поэтому невозможно за счет использования одного зондирующего сигнала обеспечить разрешение по дальности и по скорости (измерить параметры цели - дальность и скорость).

Аналогичная проблема, в ряде случаев, существует и при измерении угловых координат - азимута и угла места в длинноволновых РЛС. При определении угловой координаты необходимо использовать антенну с узконаправленной диаграммой в соответствующей плоскости.

Известен двухэтапный способ измерения угловых координат, применяемый в комплексе двух РЛС [Справочник по радиолокации. Ред. М. Сколник, т. 4, с. 68, М.: «Сов. радио», 1978 г.]. В этом способе одна РЛС имеет широкую диаграмму направленности в угломестной плоскости и узконаправленную в азимутальной, а вторая РЛС имеет широкую диаграмму в азимутальной плоскости и узконаправленную в угломестной. Вторая РЛС выполняет функцию высотомера.

На первом этапе первая РЛС обнаруживает цель и определяет ее азимут и дальность. Эту информацию передают на вторую РЛС, которая на втором этапе в этом азимуте сканирует пространство в угломестной плоскости, обнаруживает цель на дальности, определенной первой РЛС, и определяет ее угол места. Таким образом, в два этапа происходит определение двух угловых координат, а дальность до цели определяется по задержке отраженного от цели сигнала в обеих РЛС. По определенным дальности и углу места цели вычисляют ее высоту.

Этот способ успешно применялся в том случае, когда в осматриваемой зоне небольшое количество тихоходных целей.

В современных условиях предполагается массированный налет высокоскоростных целей. Поэтому были разработаны РЛС с фазированными антенными решетками (ФАР). ФАР в коротковолновых РЛС формирует диаграмму направленности антенны (ДНА) карандашного типа и обеспечивает одновременное определение угловых координат цели.

Однако количество направлений, которые необходимо осматривать такой РЛС, резко возрастает. Возрастает и время, необходимое для осмотра этих направлений, особенно при осмотре больших дальностей (работа с большими периодами повторения зонда).

А в случае необходимости многократного зондирования одного направления, это приводит к увеличению времени наблюдения и возникновению проблемы импульсного «голода» [Справочник по радиолокации, под ред. М. Сколника. Том 4, «Сов. радио», 1978 г., с. 50, 4-й абзац сверху]. Многократное зондирование необходимо для селекции по скорости движущейся цели в пассивных помехах [Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Том 3. «Сов. радио», 1979 г., с. 281, РЛС с селекцией движущихся целей]. Причем для исключения слепых скоростей необходимо не менее чем трехкратное зондирование с переменным периодом зондирования [там же, с. 319].

Наиболее близким к заявляемому способу является двухэтапный способ радиолокационного обнаружения цели, основанный на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, при этом принимают решение об обнаружении цели, если принятый сигнал превысил увеличенный порог второго этапа [Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Том 1. «Сов. радио», 1976 г., с. 200. Двухэтапный обнаружитель].

Суть работы этого способа состоит в том, что во время первого этапа фиксируются дальности, на которых предположительно могут находиться цели. На втором этапе изменяют уровень порога обнаружения и производят проверку превышения увеличенного порога второго этапа. При превышении порога считают цель обнаруженной, а если на первом этапе сигнал не обнаружен, то второй этап исключается.

Преимуществом такого способа обнаружения является повышение достоверности обнаружения целей при снижении вероятности ложного обнаружения при минимальных затратах времени на осмотр одного направления, за счет того, что в «пустых» направлениях сигналы второго этапа не излучают.

Недостаток этого способа состоит в том, что он теряет свои преимущества при работе в условиях действия интенсивных пассивных помех, когда отсутствуют движущиеся цели, а имеются только отражатели пассивных помех, поскольку вероятность превышения порога первого этапа даже при отсутствии цели близка к 1. Это приводит к тому, что во всех направлениях, в которых действует указанная помеха, в том числе и «пустых», будут использованы сигналы двух этапов (причем как минимум трехкратного излучения для исключения слепых скоростей) [Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Том 3. «Сов. радио», 1979 г., с. 319, РЛС с селекцией движущихся целей], что значительно увеличивает временные затраты на осмотр направлений, пораженных пассивной помехой.

Таким образом, поставленной задачей (техническим результатом) заявляемого изобретения является сокращение временных затрат на обнаружение цели в зоне действия пассивных помех.

Цель достигается тем, что затрачивают энергию на определение местоположения цели в зоне действия пассивной помехи только в случае наличия в ней движущейся цели с вероятностью, превышающей пороговое значение.

Поставленная задача (технический результат) решается тем, что в двухэтапном способе радиолокационного обнаружения, основанном на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, согласно изобретению на первом этапе обнаруживают наличие движущейся цели, используя последовательность сигналов с неоднозначной дальностью, а на втором - определяют ее местоположение.

Суть предлагаемого способа заключается в том, что используют свойство функции неопределенности в радиолокации для локализации ее сечения на первом этапе на оси скоростей и обнаружения в это время движущейся цели без разрешения по дальности, а на втором этапе используют функцию неопределенности, локализованную на оси времени, и определяют дальность. С этой целью, в отличие от прототипа, используют не два уровня порога обнаружения, а применяют два вида сигналов: на первом этапе используют зондирующий сигнал с повышенной разрешающей способностью по скорости, на втором этапе, при обнаружении на первом этапе факта наличия движущейся цели, применяют сигнал с повышенной разрешающей способностью по дальности. При этом решается задача уменьшения времени обнаружения цели в зоне действия пассивных помех за счет исключения второго этапа при осмотре «пустых» направлений (отсутствие движущихся целей).

Таким образом решается поставленная задача и достигается технический результат.

Двухэтапный способ радиолокационного обнаружения цели, основанный на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, отличающийся тем, что на первом этапе обнаруживают наличие движущейся цели, используя последовательность сигналов с неоднозначной дальностью, а на втором - определяют ее местоположение.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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».
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.

Изобретение относится к системам обнаружения вторжений в замкнутом пространстве. Технический результат - снижение вероятности ложного срабатывания при функционировании системы в соответствии со своим назначением.

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.

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 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 радионавигации и может использоваться для определения пространственных координат (ПК) объекта - источника радиоизлучения (ИР), находящегося на стационарном или подвижном объекте. Достигаемый технический результат - обеспечение однозначного определения ПК ИР без привлечения дополнительной информации. Указанный результат достигается за счет того, что на объекте синхронизированно формируют и передают радиосигнал в виде двух гармонических колебаний с заданными частотами ƒi и ƒj. При приеме и обработке радиосигналов обеспечивают выполнение заданных в способе условий. На каждой n-той станции синхронизированно принимают передаваемый с объекта радиосигнал. Принятые сигналы передают по соответствующим линиям связи (электрическим, оптическим и др.) в единый центр. В нем осуществляют прием каждого из принятых по линиям связи аналоговых радиосигналов и его преобразование в соответствующий ему цифровой сигнал, содержащий две цифровые составляющие. Для них формируют квадратурные им цифровые компоненты (КЦК). По полученным таким образом цифровым сигналам (ЦС) для различных двух n-тых ЦС формируют КЦК, соответствующие разностям фаз колебаний с одинаковыми частотами ƒi и соответствующие разностям фаз колебаний с одинаковыми частотами ƒj. По сформированным таким образом КЦК и при выполнении заданных в способе условий однозначно определяют относительные дальности до объекта от фазовых центров антенн станций. И по относительным дальностям однозначно определяют пространственные координаты фазового центра антенны объекта.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для определения пространственных координат (ПК) объектов, стационарных или подвижных, и управления их движением в локальных зонах навигации. Достигаемый технический результат - обеспечение однозначного определения ПК без привлечения дополнительной информации. Указанный результат достигается за счет того, что системой n-х наземных станций передают радиосигналы в виде двух гармонических колебаний с соответственно заданными частотами и . Радиосигналы синхронизированно формируют заданным образом в едином центре в системе отсчета времени, связанной с ним, и передают по линиям связи на каждую станцию. При формировании и передаче радиосигналов обеспечивают выполнение заданных в способе условий. На объекте осуществляют прием совокупности аналоговых радиосигналов и преобразуют ее в соответствующую ей цифровую совокупность, каждый цифровой сигнал которой содержит две цифровые составляющие и . Для каждой из этих составляющих формируют квадратурные им цифровые компоненты и . По парам цифровых компонент и определяют в системе отсчета времени, связанной с объектом, моменты времен приема различных n-х радиосигналов и разности моментов времен приема различных двух n-х радиосигналов. По этим разностям и известным на объекте координатам фазовых центров антенн станций однозначно определяют относительные дальности до объекта от указанных фазовых центров антенн станций и по относительным дальностям однозначно определяют пространственные координаты фазового центра антенны объекта.

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.

Наверх