Способ радиолокационного обзора пространства и многопозиционный комплекс для его осуществления

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для обнаружения цели в условиях действия пассивных помех. Достигаемый технический результат - сокращение затрат времени (энергии) на обнаружение цели в зоне действия пассивных помех многопозиционным комплексом радиолокационных станций. Указанный результат достигается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, заключающемся в подсветке пространства с помощью m≥2 передающих модулей (ПМ), приеме отраженных сигналов с помощью n≥2 приемных модулей (ПрМ), определении пеленгов на цель и передаче их на центр обработки информации и управления (ЦОУ), обзор пространства осуществляют с помощью узкополосных ПМу и ПрМу, при обнаружении признаков движущейся цели определяют пеленг на нее, измеряют ее доплеровскую скорость, передают информацию на ЦОУ, с помощью широкополосных ПМш и ПрМш и по данным ЦОУ осматривают пеленги и обнаруживают цель. Указанный технический результат достигается также тем, что в многопозиционном комплексе для осуществления способа радиолокационного обзора пространства, содержащем m≥2 передающих модулей (ПМ), n≥2 приемных модулей (ПрМ) и центр обработки информации и управления (ЦОУ), входы-выходы ПМ и ПрМ соединены с соответствующими выходами-входами ЦОУ, при этом часть из m ПМу и часть из n ПрМу комплекса выполнены узкополосными, а остальные ПМш и ПрМш - широкополосными. Указанный результат достигается также тем, что в многопозиционном комплексе для осуществления способа радиолокационного обзора пространства ПМ размещают на близких позициях с ПрМ, обеспечивающих совмещение угловых секторов осмотра ПрМ и ПМ. 2 н. и 1 з.п ф-лы, 2 ил.

 

Заявляемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для обнаружения цели в условиях действия пассивных помех.

Задача радиолокационной станции (РЛС) состоит в обнаружении цели -факта ее наличия в осматриваемом направлении и определении ее местоположения (ее 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.

Пассивная помеха может создаваться при наличии в окрестностях позиции комплекса высотных зданий, гор и холмов или при плохих метеоусловиях - дождь, снег, облачность. Наибольшую опасность для РЛС составляет искусственно созданная помеха в виде рассеянных в атмосфере металлизированных отражателей. Такая помеха ставится для прикрытия налета групповых или одиночных целей. Плотность такой помехи определяется количеством пачек на сто метров пути и может изменяться, создавая нужную интенсивность отраженного сигнала. Одним из основных способов защиты от пассивных помех является использование разницы в спектрах сигналов, отраженных от пассивной помехи и от подвижной цели за счет эффекта Доплера. Но необходимо учитывать особенности функции неопределенности различных сигналов.

Как известно, в радиолокации действует принцип неопределенности, состоящий в том, что повышение точности определения дальности уменьшает точность определения скорости [Д.Е. Вакман - Сложные сигналы и принцип неопределенности в радиолокации. «Сов. рад.» 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 координаты цели - дальность и скорость с требуемой точностью).

В современных условиях предполагается массированный налет высокоскоростных целей, обнаружение и сопровождение которых привело к необходимости сокращения времени обзора контролируемого пространства, к увеличению скорости сканирования лучом антенны. 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 ФАР 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 в каждом направлении [там же, с. 319], в том числе и направлениях, где отсутствуют цели (пустые направления) поскольку решение об их отсутствии может быть принято лишь после выполнения селекции.

Сократить затраты времени (энергии) на осмотр «пустых» направлений возможно, если использовать узкополосный - протяженный во времени сигнал, позволяющий в одном периоде зондирования обнаружить признаки движущейся цели (без определения дальности, это означает, что обнаружена не цель, а ее признаки). Но их применение возможно лишь в разнесенных РЛС [М. Скольник - Справочник по радиолокации т. 4, с. 193, 2й абзац], поскольку при использовании общей антенны на прием и передачу из-за воздействия зондирующего сигнала на приемник, возникает «мертвая» зона РЛС, по протяженности соответствующая длительности зондирующего сигнала.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ радиолокационного обзора пространства, основанный на взаимодействии радиолокационных станций, входящих в многопозиционный комплекс и заключающийся в подсветке пространства с помощью m≥1 передающих модулей (ПМ), приеме отраженных сигналов с помощью n≥2 приемных модулей (ПрМ) и определении пеленгов на цель, измерении их координат [Кондратьев B.C. и др. Многопозиционные радиотехнические системы. М. Радио и связь, 1986 г., с. 14, стр. 15].

Наиболее близким к заявляемому комплексу является комплекс (фиг. 1) для осуществления способа, содержащий передающий модуль (ПМ) 1, и несколько приемных модулей (ПрМ)-2,3,4 для приема отраженного сигнала, и центр обработки информации и управления (ЦОУ) 5, входы - выходы всех модулей соединены с соответствующими выходами-входами центра обработки информации 5 (там же).

Суть работы этого способа и комплекса, содержащего разнесенные в пространстве передающий модуль ПМ и нескольких приемных модулей ПрМ, заключается в том, что излученные ПМ зондирующие сигналы, отражаются от цели в разных направлениях и принимаются всеми приемными модулями и поступают на центр обработки и управления (ЦОУ) 5, где происходит вычисление координат цели. Для вычислений используют разницу во времени приема отраженного от цели сигнала каждым приемным модулем относительно момента излучения зондирующего сигнала ПМ. Работа всех модулей происходит в едином времени.

Преимуществом такого способа и комплекса обнаружения является повышение достоверности определения координат целей за счет совместной обработки данных всех модулей.

Недостаток этого способа и комплекса состоит в том, что он теряет свои преимущества при работе в условиях действия интенсивных пассивных помех. Как указывалось выше, для обнаружения движущейся цели в условиях действия пассивных помех необходимо не менее чем трехкратное ее зондирование.

Это приводит к тому, что во всех направлениях, в которых действует указанная помеха, в том числе и «пустых», необходимо затрачивать как минимум три периода зондирования. Это значительно увеличивает временные затраты на осмотр направлений пораженных пассивной помехой.

Таким образом, поставленной технической проблемой (техническим результатом) заявляемого изобретения является сокращение затрат времени (энергии) на обнаружение цели в зоне действия пассивных помех многопозиционным комплексом радиолокационных станций.

Решение технической проблемы (технического результата) достигается тем, что затрачивают энергию на определение местоположения цели (дальности) в зоне действия пассивной помехи только в случае наличия в ней признаков движущейся цели, для обнаружения которых используют лишь один период зондирования.

Поставленная техническая проблема (технический результат) решается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, заключающемся в подсветке пространства с помощью m≥2 передающих модулей, приеме отраженных сигналов с помощью n≥2 приемных модулей, определении пеленгов на цель и передаче их на центр обработки информации и управления (ЦОУ), согласно изобретению обзор пространства осуществляют с помощью узкополосных ПМу и ПрМу, при обнаружении признаков движущейся цели определяют пеленг на нее, измеряют ее доплеровскую скорость, передают информацию на ЦОУ, с помощью широкополосных ПМш и ПрМш, по данным ЦОУ осматривают пеленги и обнаруживают цель.

Поставленная техническая проблема (технический результат) решается тем, что в многопозиционном комплексе для осуществления способа радиолокационного обзора пространства, состоящем из m≥2 передающих модулей (ПМ), n≥2 приемных модулей (ПрМ) и центра обработки информации и управления (ЦОУ), входы - выходы ПМ и ПрМ связаны с соответствующими выходами - входами ЦОУ, согласно изобретению u<m ПМу и h<n ПрМу комплекса выполнены узкополосными, а остальные р=m-u ПМш и s=n-h ПрМш - широкополосными.

Поставленная техническая проблема (технический результат) решается так же тем, что в многопозиционном комплексе для осуществления способа радиолокационного обзора пространства согласно изобретению ПМ размещают на близких позициях с ПрМ, обеспечивающих совмещение угловых секторов осмотра ПрМ и ПМ.

Суть предлагаемого способа заключается в том, что используют свойство функции неопределенности в радиолокации для локализации ее сечения на оси скоростей и обнаружении при этом наличия признаков движущейся цели без определения дальности. С этой целью применяют узкополосный, протяженный во времени, немодулированный сигнал, а при обнаружении факта наличия движущейся цели (обнаружении доплеровского сдвига частоты сигнала в доплеровском фильтре [Радиотехнические системы. В.Н. Тяпкин и др. изд. СФУ, УДК 621.396.96, с. 38]) в этом направлении применяют широкополосный сигнал (например, с внутриимпульсной модуляцией). С помощью узкополосного сигнала обнаруживают лишь признаки наличия движущейся цели. Для обнаружения цели необходимо определить все ее координаты, т.е. еще и дальность. При этом решается задача уменьшения времени обзора за счет исключения затрат времени (энергии) на осмотр с помощью широкополосных модулей ПМш и ПрМш направлений, не содержащих признаков движущейся цели. Это существенно сокращает время обзора. Информация, поступающая от всех модулей, обрабатывается в ЦОУ, где вычисляют координаты цели и определяют ее доплеровскую скорость, а также определяют «пустые» направления и формируют сигнал управления соответствующими ПМш и ПрМш. ПМ размещают на близких позициях с ПрМ, обеспечивающих совмещение угловых секторов осмотра ПрМ и ПМ.

Изобретение иллюстрируется чертежами Фиг. 1 и Фиг. 2.

На фиг. 1 показано расположение приемных и передающих модулей в комплексе - прототипе.

На фиг. 2 показано расположение приемных и передающих модулей в заявляемом комплексе.

Заявленный многопозиционный комплекс, содержащий разнесенные в пространстве широкополосные модули ПМш 1 и ПрМш 6, узкополосные модули ПМу 7 и ПрМу 8 и центр обработки информации и управления ЦОУ 5, входы-выходы ПМш 1 и ПрМш 6, ПМу 7 и ПрМу 8 соединены с соответствующими выходами - входами центра обработки информации и управления ЦОУ 5. ПМ и ПрМ располагают на близких позициях, обеспечивающих совмещение угловых секторов осмотра ПрМ и ПМ.

Рассмотрим более подробно осуществимость способа и комплекса (фиг. 2). ПМу 7 излучает узкополосные (длинные) сигналы, а ПрМу 8 принимает отраженные от цели эти сигналы с доплеровским сдвигом частоты. При этом определяют доплеровскую скорость цели с помощью доплеровских фильтров и фиксируют ее пеленг. Эта информация поступает в центр обработки информации и управления ЦОУ 5, который передает эту информацию на ПМш 1, и он излучает широкополосные сигналы, а ПрМш 6 принимает отраженные от цели сигналы. При этом определяют однозначно дальность до цели. Вся информация поступает в центр обработки информации 5, где в процессе обзора определяют пеленги и дальности на скоростные цели и определяют направления, в которых нет подвижных целей. В этих направлениях ПМш 1 не излучает широкополосные сигналы.

Благодаря этому процесс обзора пространства ускоряется в зоне действия пассивных помех.

Таким образом, использование разнесенных передающих и приемных пунктов позволяет применять узкополосные - протяженные во времени зондирующие сигналы в результате чего при затратах одного периода зондирования (вместо не менее, чем трех) оказалось возможным обнаружить признаки движущейся цели в условиях действия пассивных помех и исключить затраты времени (энергии) на обнаружение цели (измерение дальности) в направлениях, где эти признаки не обнаружены, чем и решается поставленная техническая проблема и достигается технический результат.

1. Способ радиолокационного обзора пространства, заключающийся в подсветке пространства с помощью m≥2 передающих модулей (ПМ), приеме отраженных сигналов с помощью n≥2 приемных модулей (ПрМ), определении пеленгов на цель и передаче их на центр обработки информации и управления (ЦОУ), отличающийся тем, что обзор пространства осуществляют с помощью передающих узкополосных (ПМу) и приемных (ПрМу,) модулей, при обнаружении признаков движущейся цели определяют пеленг на нее, измеряют ее доплеровскую скорость, передают информацию на ЦОУ, с помощью широкополосных ПМш и ПрМш и по данным ЦОУ осматривают пеленги только в направлениях, где обнаружены признаки движущейся цели.

2. Многопозиционный комплекс для осуществления способа радиолокационного обзора пространства, включающий m≥2 передающих модулей (ПМ), n≥2 приемных модулей (ПрМ) и центра обработки информации и управления (ЦОУ), входы-выходы ПМ и ПрМ соединены с соответствующими выходами-входами ЦОУ, отличающийся тем, что часть из m ПМу и часть из n ПрМу комплекса выполнены узкополосными, а остальные ПМш и ПрМш - широкополосными.

3. Многопозиционный комплекс для осуществления способа радиолокационного обзора пространства по п. 2, отличающийся тем, что ПМ размещают на близких позициях с ПрМ, обеспечивающих совмещение угловых секторов осмотра ПрМ и ПМ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в коротковолновых радиолокационных станциях (РЛС) для улучшения характеристик обнаружения целей на фоне помеховых сигналов "ангелов".

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке конструктивно-обособленных безэкипажных робото-технических радиоэлектронных средств многократного применения, способных в соответствии с целевым предназначением самостоятельно выполнять задачи по радиоэлектронному подавлению (РЭП) приемных устройств потребителей глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), в частности размещаемых на самолетах, крылатых ракетах, беспилотных летательных аппаратах и в системах высокоточного оружия.

Изобретение относится к области вторичной цифровой обработки радиолокационных сигналов и может быть использовано в радиолокационной станции (РЛС) для формирования при сопровождении воздушной цели (ВЦ) из класса «самолет с турбореактивным двигателем» достоверной оценки радиальных функционально-связанных координат взаимного перемещения ВЦ и носителя РЛС при воздействии уводящих по дальности и скорости помех.
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных комплексах (РЛК), состоящих из радиолокационных модулей (РЛМ): радиолокационных станций или приемо-передающих модулей.

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано для выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех при групповой перестройке несущей частоты зондирующих импульсов.

Изобретение относится к области радиоэлектронной борьбы и предназначено для использования в комплексах радиоэлектронного подавления, в частности может использоваться в аппаратуре радиотехнической защиты летательных аппаратов (ЛА).

Изобретение относится к системам радиовидения, обеспечивающим получение изображений объектов сцены, сравнимое по детальности с оптическим, и может быть использовано при синтезе апертуры в радиолокационных станциях (РЛС) с непрерывным линейно-частотно-модулированным сигналом.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано для увеличения эффективной площади рассеяния объектов в широком диапазоне длин волн.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для обнаружения средств поражения и противодействия им. Достигаемым техническим результатом является расширение функциональных возможностей мобильной трехкоординатной радиолокационной станции (РЛС) обнаружения.

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для использования в импульсно-доплеровских (ИД) радиолокационных станциях (РЛС), работающих с высокой частотой повторения импульсов.

Изобретение относится к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в комплексах, состоящих из радиолокационных модулей (РЛМ): радиолокационных станций или радиолокационных приемопередающих модулей.

Изобретение относится к методам и системам пассивной радиолокации и может быть использовано для определения местоположения в трехмерном пространстве источника радиоизлучения (ИРИ), размещенного на летательном аппарате (ЛА) (самолет, вертолет и т.п.), за счет приема и последующей обработки электромагнитных волн, порожденных этим ИРИ.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах (КИС) для контроля за техническим состоянием отдельных частей и всей КИС в целом, а также для анализа загрузки поддиапазонов частот, определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ), измерения частотных и временных параметров радиосигналов и напряженности электрического поля.

Изобретение относится к области пассивной радиолокации и может быть использовано в динамической системе радиотехнического контроля для определения параметров движения воздушного объекта, имеющего на борту источник радиоизлучения (ИРИ).

Изобретение относится к радиолокационным станциям (РЛС) освещения обстановки. Технический результат - определение количества и азимутальных координат целей, находящихся в области тени на одинаковых расстояниях от антенны РЛС.

Изобретение относится к применению бистатических радиолокационных станций (БРЛС). Достигаемый технический результат – обнаружение объектов, контроль поверхностей, например, для выявления кораблей, контроль, воздушного пространства, возможность направления управляемых ракет, возможность управления артиллерийскими системами.

Изобретение направлено на создание способа по отождествлению пеленгов источника радиоизлучения двумя пространственно-разнесенными радиоэлектронными средствами.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов, как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы).

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы).

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в коротковолновых радиолокационных станциях (РЛС) для улучшения характеристик обнаружения целей на фоне помеховых сигналов "ангелов".

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для обнаружения цели в условиях действия пассивных помех. Достигаемый технический результат - сокращение затрат времени на обнаружение цели в зоне действия пассивных помех многопозиционным комплексом радиолокационных станций. Указанный результат достигается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, заключающемся в подсветке пространства с помощью m≥2 передающих модулей, приеме отраженных сигналов с помощью n≥2 приемных модулей, определении пеленгов на цель и передаче их на центр обработки информации и управления, обзор пространства осуществляют с помощью узкополосных ПМу и ПрМу, при обнаружении признаков движущейся цели определяют пеленг на нее, измеряют ее доплеровскую скорость, передают информацию на ЦОУ, с помощью широкополосных ПМш и ПрМш и по данным ЦОУ осматривают пеленги и обнаруживают цель. Указанный технический результат достигается также тем, что в многопозиционном комплексе для осуществления способа радиолокационного обзора пространства, содержащем m≥2 передающих модулей, n≥2 приемных модулей и центр обработки информации и управления, входы-выходы ПМ и ПрМ соединены с соответствующими выходами-входами ЦОУ, при этом часть из m ПМу и часть из n ПрМу комплекса выполнены узкополосными, а остальные ПМш и ПрМш - широкополосными. Указанный результат достигается также тем, что в многопозиционном комплексе для осуществления способа радиолокационного обзора пространства ПМ размещают на близких позициях с ПрМ, обеспечивающих совмещение угловых секторов осмотра ПрМ и ПМ. 2 н. и 1 з.п ф-лы, 2 ил.

Наверх