Радиолокационный комплекс для обнаружения и сопровождения объектов (варианты) и рлс для его реализации

 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в перспективной радиолокационной системе управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства. Технический результат заключается в создании радиолокационного комплекса, работающего в длинноволновом и коротковолновом диапазонах волн и основанного на использовании приемопередающих модулей. Для этого в известном радиолокационном комплексе (РЛК), состоящем из n2 приемопередающих модулей (ППМ) и модуля обработки (МО), часть ППМ выполняют в коротковолновом диапазоне (ППМк), а остальные - в длинноволновом и входы ППМк соединяют с дополнительными выходами МО, а в МО вводят устройство управления, вход которого соединяют с 2-м входом ВО, а n выходов делают дополнительными выходами МО. Для этого в радиолокационном комплексе (РЛК), состоящем из n1 ППМ и РЛС, выходы ППМ соединены с входами РЛС, а выход РЛС является выходом РЛК; РЛС выполняют в коротковолновом диапазоне, а ППМ - в длинноволновом или РЛС - в длинноволновом РЛСд, а ППМ - в коротковолновом (ППМк), при этом входы ППМк соединяют с дополнительными выходами РЛСд, а в РЛС вводят n>1 дополнительных входов устройства первичной обработки информации и анализа. 3 c. и 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в перспективной радиолокационной системе управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства.

Как правило, для выполнения этих функций используют РЛС с игольчатой формой диаграммы направленности антенны, чаще всего в S-диапазоне ( = 7 - 15 см).

В качестве типовой РЛС S-диапазона может служить RAT-31S ("Радиоэлектроника за рубежом", 1980, N 17, с. 23). Эта РЛС обнаруживает воздушные объекты с эффективной площадью рассеяния (ЭПР) - = 3 м2 на дальности 100 км. Недостаток РЛС в S-диапазоне состоит в трудности обеспечения требуемой дальности обнаружения современных объектов. Так, например, за счет технологии Stealth ЭПР истребителя МИГ-29М снижена в 10 - 12 раз ("Парад", журнал военно-промышленного комплекса, март-апрель 1994, с. 117, предпоследний абзац). Это означает, что для его обнаружения РЛС в S-диапазоне потребуется увеличить затраты энергии в 10 - 12 раз, что для РЛС кругового обзора не представляется возможным. Этот недостаток можно устранить за счет использования при обнаружении и сопровождении объектов РЛС в длинноволновом диапазоне (РЛСд), например, 55Ж6-1 и 1Л 13-3 в метровом диапазоне (там же, с. 108-109).

Эффективность РЛСд основана на том, что современные летательные аппараты (ЛА) имеют в длинноволновом диапазоне ЭПР значительно выше, чем в коротковолновом.

Так, в УВЧ-диапазоне ( = 30 см-1 м) ЭПР в 7 раз выше, чем в S - диапазоне, а для перспективных ЛА эта разница составляет 100 раз (БИНТИ-46 (2291), ТАСС 12.11.87.

Недостаток РЛСд состоит в ее низкой разрешающей способности по угловым координатам, а в ряде случаев и низкой точности измерения угловых координат (например, возможность измерения угла места в 1Л13-1 отсутствует).

Известен радиолокационный комплекс (РЛК) (фиг. 1) для обнаружения и сопровождения объектов, состоящий из (n+1) РЛС, при этом одна РЛС выполняется в коротковолновом диапазоне (РЛСк) и n 1 РЛС в длинноволновом (РЛСд), выход-вход РЛСд соединен со входом-дополнительным выходом РЛСк, а выход РЛСк является выходом комплекса (Заявка на изобретение N 98103805 от 3.03.98 г.) Известная РЛС для его реализации (фиг. 2) содержит антенну 1, устройство 2 приемопередачи и формирования сигналов (ППУ), устройство 3 первичной обработки информации (ПО), устройство 4 вторичной обработки информации (ВО), устройство 5 передачи информации потребителю (ПП), устройство 6 управления (УУ), устройство 7 приема информации (ПИ), при этом 1-й вход-выход антенны 1 соединен с 1-м выходом - 1-м входом устройства 2-ППУ, 2-й выход которого соединен с 1-м входом устройства 3-ПО, 1-й выход ПО соединен с 1-м входом устройства 4-ВО, 1-й выход ВО соединен с 1-м входом устройства 5-ПП, а 2-й выход - со 2-м входом устройства 6-УУ, 2-й выход ПО соединен с 1-м входом УУ, 1-й, 2-й, 3-й, 4-й, 5-й выходы которого соединены со 2-ми входами соответственно антенны, устройств 2-ППУ, 3-ПО, 4-ВО, 5-ПП, выход устройства 7-ПИ соединен с 3-м входом ВО, а n1 входов являются входами РЛС, K1 выходов ПП являются выходами РЛС, (К-1) из которых являются дополнительными.

Недостаток известного РЛК состоит в сложности его реализации из-за громоздкости РЛСд. Так, аппаратура РЛСд 55Ж6-1 размещена в 8 полуприцепах, а РЛСд 1Л-13-3 - на 3-х автомобилях и одном прицепе (см. "Парад"...).

Сложность возникает и при проведении модернизации находящихся в эксплуатации одиночных РЛС, например, аэродромных РЛС.

Когда речь идет о комплексировании разнодиапазонных средств, то проще может оказаться комплексирование отдельных приемопередающих модулей (ППМ) или ППМ и РЛС. Наиболее близким техническим решением является известный комплекс приемопередающих модулей (ППМ) в многопозиционной радиотехнической системе (МРС) (фиг. 3) (Кондратьев В.С. и др. Многопозиционные радиотехнические системы. - М.: Радио и связь, 1986, с. 14, 15. Справочник по радиолокации, под ред. М. Сколника. -М.: Сов.радио, 1978, т. 4, с. 194, 3 абз. снизу).

МРС состоит из разнесенных в пространстве модуля обработки (МО) и n 2 ППМ, при этом выходы ППМ соединены со входами МО, а выход МО является выходом комплекса. МО (фиг. 4) состоит из устройства 1 вторичной обработки информации (ВО) и устройства 2 передачи информации потребителю (ПП), при этом выход устройства 1-ВО соединен со входом устройства 2-ПП, n входов являются входами МО, а выход устройства 2-ПП - выходом МО. ППМ (фиг. 5) состоит из антенны 1, приемопередающего устройства 2 (ППУ), устройства 3 первичной обработки информации (ПО), при этом 1-й вход-выход антенны соединен с 1-м выходом - 1-м входом устройства 2-ППУ, 2-й выход которого соединен со входом устройства 3-ПО, 2-е входы антенны 1 и устройства 2-ППУ являются входами ППМ, а выход устройства 3-ПО - выходами ППМ.

В отдельных вариантах ППМ и МО могут быть объединены в РЛС.

Комплекс может работать в пассивном и активном режимах. Недостаток его при работе в активном режиме состоит в том, что он работает в одном частотном диапазоне (например, S-диапазоне) и его характеристики в обнаружении малозаметных объектов будут практически, эквивалентны характеристикам одиночной РЛС (например, RAT-31S).

Заявляемое изобретение направлено на решение следующей задачи: обеспечение работы комплекса из ППМ и МО или ППМ и РЛС в длинноволновом и коротковолновом диапазонах.

Эта задача решается на основе комплексирования ППМ и МО и ППМ и РЛС с выполнением ППМ или ППМ и РЛС в коротковолновом и длинноволновом диапазонах и путем введения дополнительных связей и устройств.

Указанный результат достигается тем, что в радиолокационном комплексе (РЛК), состоящем из n2 приемопередающих модулей (ППМ) и модуля обработки (МО), при этом выходы ППМ соединены с входами МО, а выход МО является выходом РЛК. Cогласно изобретению K1 ППМ выполнены в коротковолновом диапазоне (ППМк), а остальные в длинноволновом (ППМд) и входы ППМк соединены с дополнительными выходами МО, а также тем, что в МО, состоящем из устройства вторичной обработки информации (ВО) и устройства передачи информации потребителю (ПП), при этом 1-й выход ВО соединен со входом ПП, n входов ВО являются входами МО, а выход ПП - выходом МО, согласно изобретению введено устройство управления, вход которого соединен со 2-м выходом ВО, а n выходов являются дополнительными выходами МО.

Или указанный результат достигается тем, что в радиолокационном комплексе, состоящем из n 1 ППМ и РЛС, при этом выходы ППМ соединены со входами РЛС, а выходы РЛС являются выходами комплекса, согласно изобретению РЛС выполнена в коротковолновом диапазоне, а ППМ в длинноволновом (ППМд) или РЛС - в длинноволновом (РЛСд), а ППМ - в коротковолновом (ППМк), при этом входы ППМк соединены с дополнительными выходами РЛСд, а также тем, что в РЛС, состоящую из антенны, устройства приемопередачи и формирования сигналов (ППУ), устройства первичной обработки информации и анализа (ПО), устройства вторичной обработки информации (ВО), устройства передачи информации потребителю (ПП) и устройства управления (УУ), при этом 1-й вход-выход антенны соединен с 1-м выходом - 1-м входом ППУ, 2-й выход которого соединен с 1-м входом ПО, 1-й выход ПО соединен с 1-м входом ВО, 1-й выход ВО соединен со входом ПП, а 2-й - со 2-м входом УУ, 2-й выход ПО соединен с 1-м входом УУ, 1-й, 2-й, 3-й, 4-й выходы которого соединены со 2-ми входами соответственно антенны, устройств ППУ, ПО, ВО, выход ПП является выходом РЛС, согласно изобретению введено N 1 дополнительных входов устройства ПО, которые являются входами РЛС, а для длинноволновой РЛС - еще и n дополнительных выходов устройства УУ, которые являются дополнительными выходами РЛС.

Сущность изобретения поясняется с помощью иллюстраций.

На фиг. 1 приведена блок-схема известного комплекса, состоящего из РЛСк и РЛСд; на фиг. 2 - блок-схема РЛС для реализации известного комплекса; на фиг. 3 - блок-схема комплекса-прототипа, состоящего из n 2 ППМ и МО; на фиг. 4 - блок-схема МО; на фиг. 5 - ППМ; на фиг. 6 приведена блок-схема заявляемого комплекса ППМд, ППМк и МО; на фиг. 7 - заявляемого МО для реализации комплекса; на фиг. 8а и 8б - блок-схема заявляемого комплекса, состоящего из РЛСл или РЛСд и ППМк; на фиг. 9 и 10 - соответственно блок-схема известного ППМ и заявляемой РЛС для реализации этого комплекса.

Заявляемый комплекс состоит (фиг. 6) из K 1 ППМк, (n-K) ППМд и МО, при этом выходы ППМк и ППМд соединены с входами МО, входы ППМк соединены с дополнительными выходами МО, выход которого является выходом комплекса. Заявляемый комплекс реализуется с помощью заявляемого МО (фиг. 7), состоящего из устройств ВО, 2-ПП и 3-УУ, при этом 1-й выход ВО соединен с входом ПП, а 2-й - с входом УУ, n входов ВО являются входами МО, n выходов УУ - дополнительными выходами МО, а выход ПП-выходом МО. Заявляемый комплекс реализуется также с помощью известного ППМ (фиг. 5), состоящего из антенны 1, устройства 2-ППУ и 3-ПО, при этом 1-й вход-выход антенны соединен с 1-м выходом - 1-м входом ППУ, 2-й выход которого соединен со входом ПО, 2-е входы антенны и ППУ являются входом ППМ, а выход ПО - выходом ППМ.

Второй вариант. Заявляемый комплекс (фиг. 8а) состоит из РЛСл и n 1 ППМд, при этом выходы ППМд соединены с входами РЛСк, а выход РЛС является выходом комплекса.

Третий вариант. Заявляемый комплекс (фиг. 8б) состоит из РЛС и n 1 ППМк, при этом выходы ППМк соединены с входами РЛСд, дополнительные выходы РЛСд - с входами ППМк, а выход РЛСд является выходом комплекса.

Второй и третий варианты комплекса реализуются с помощью известного ППМ (фиг. 9), состоящего из антенны и ППУ, при этом 1-й вход-выход антенны соединен с 1-м входом -1-м выходом ППУ, 2-е входы антенны и ППУ являются входами ППМ, а выход ППУ - выходом ППМ.

Второй и третий варианты комплекса реализуются также с помощью заявляемой РЛС (фиг. 10), состоящей из антенны-1, устройства 2 приемопередачи и формирования сигналов (ППУ), устройства 3 первичной обработки информации и анализа (ПО), устройства 4 вторичной обработки информации (ВО), устройства 5 передачи информации потребителю (ПП) и устройства 6 управления (УУ), при этом 1-й вход-выход антенны 1 соединен с 1-м выходом - 1-м входом устройства 2-ППУ, 2-й выход которого соединен с 1-м входом устройства 3-ПО, 1-й выход ПО соединен со входом устройства 4-ВО, 1-й выход ВО соединен со входом устройства 5-ПП, а 2-й - со 2-м входом УУ, 2-й выход устройства 3-ПО соединен с 1-м входом устройства 6-УУ, 1-й, 2-й, 3-й, 4-й выходы которого соединены со 2-ми входами соответственно антенны 1, устройств 2-ППУ, 3-ПО, 4-ВО, 1-й - n-й дополнительные входы устройства 3-ПО являются входами РЛС, 1-й - n-й дополнительные выходы устройства 6-УУ являются дополнительными выходами РЛСд, выход устройства 5-ПП является выходом РЛС.

Работа комплексов может быть основана на способе радиолокационного обнаружения и сопровождения объектов по патенту N 2092868 и состоит в следующем.

1) Комплекс ППМд, ППМк и МО (фиг. 6) С помощью ППМд (фиг. 5) осуществляют регулярный обзор пространства. Принятые сигналы обрабатываются в устройстве 3-ПО. При первичной обработке информации (Справочник по основам радиолокационной техники, под ред. В.В.Дружинина. -М. : Воениздат, 1967, с. 527) обнаруживают сигнал, принимают решение об обнаружении объекта, измеряют его координаты и размер пакета отраженных сигналов (там же, с. 541). Эта информация с выхода ППМд (фиг. 5) поступает через вход МО (фиг. 6, 7) на вход устройства 1-ВО, в котором проводят вторичную обработку информации (там же, с. 542-548) и хранят информацию о всех сопровождаемых объектах. Если из сравнения полученной информации с хранящейся в устройстве 1-ВО следует, что обнаружен новый объект, то в этом устройстве вырабатывается строб, данные о котором подаются на вход устройства 3-УУ, в котором вырабатываются команды управления ППМк и с дополнительного выхода МО подаются на вход ППМк (фиг. 5). По этим данным луч антенны 1 ППМк устанавливается в заданном направлении, а устройство 2-ППУ обеспечивает излучение и прием сигнала, который подается на вход устройства 3-ПО. С помощью этого устройства обнаруживают и разрешают объекты, координаты которых с выхода ППМк подаются через вход МО (фиг. 7) на вход устройства 1-ВО. В этом устройстве координаты объектов привязываются к центру пакета отраженных сигналов, принятых ППМд. Далее ведут сопровождение по данным ППМд, сравнивая размер пакета принятых сигналов с размером, хранящимся в памяти устройства 1-ВО. При изменении размера пакета на величину больше допустимой устройство 1-ВО вырабатывает строб, и далее процесс управления ППМк произойдет так же, как и при обнаружении нового объекта, в результате чего будут определены новые параметры привязки угловых координат групповых объектов к центру пакета и внесены в память устройства 1-ВО.

2) Комплекс РЛСк и ППМд (фиг. 8а) С помощью ППМд (фиг. 9) осуществляют регулярный обзор пространства. Принятые ППМд сигналы с его выхода подаются через РЛСк (фиг. 10) на устройство 3-ПО, в котором принимают решение об обнаружении объекта, измеряют его координаты и размер пакета отраженных сигналов. Эта информация каждый период обзора передается с 1-го выхода ПО на 1-й вход устройства 4-ВО, в котором проводят вторичную обработку информации и хранят ее обо всех сопровождаемых объектах. Если из сравнения полученной информации с хранящейся в устройстве 4-ВО следует, что обнаружен новый объект, то в устройстве 4-ВО вырабатывается строб, данные о котором со 2-го выхода устройства 4-ВО подаются на 2-й вход устройства 6-УУ. По этим данным устройство 6-УУ вырабатывает команды управления, по которым луч антенны 1 РЛСк устанавливается в нужном направлении, а устройство 2-ППУ обеспечивает излучение и прием сигнала, который со 2-го выхода подается на 1-й выход устройства 3-ПО. С помощью этого устройства обнаруживают и разрешают объекты, координаты которых передаются на 1-й вход устройства 4-ВО, в котором угловые координаты объектов привязываются к центру пакета отраженных сигналов, принятых ППМд. Далее ведут сопровождение по данным ППМд, сравнивая размер пакета принятых сигналов с размером, хранящимся в памяти устройства 4-ВО. При изменении размера пакета на величину больше допустимой устройство 4-ВО вырабатывает строб, и далее процесс управления протекает так же, как и при обнаружении нового объекта (см. выше). При этом определяются новые параметры привязки угловых координат групповых объектов к центру пакета и вносятся в память устройства 4-ВО взамен старых.

3. Комплекс РЛСд и ППМк (фиг. 8б) С помощью РЛСд (фиг. 10) осуществляют регулярный обзор пространства. В устройстве 3-ПО обнаруживают сигнал, принимают решение об обнаружении объекта, измеряют его координаты и размер пакета отраженных сигналов. Эта информация подается с 1-го выхода на 1-й вход устройства 4-ВО. В этом устройстве вырабатывается строб, данные о котором со 2-го выхода подаются на 2-й вход устройства 6-УУ, которые вырабатывает команды управления антенной и ППУ приемопередающего модуля. Эти команды через i-й дополнительный выход РЛСд подаются на вход ППМкi (фиг. 9). По этим командам луч антенны ППМкi устанавливается в нужном направлении, а устройство ППУ обеспечивает излучение и прием сигнала, который с выхода ППМк подается через i-й вход РЛСд на i-й дополнительный вход устройства 3-ПО. В этом устройстве обнаруживается объект и уточняются его координаты, уточненные координаты подаются на устройство 4-ВО. И далее ведут сопровождение так же, как описано выше.

Заявляемые комплексы РЛСк + ППМд и РЛСд + ППМк могут быть использованы при модернизации существующих РЛС (например, аэродромных) путем добавления к ним ППМ и некоторой доработки имеющихся устройств РЛС.

Формула изобретения

1. Радиолокационный комплекс (РЛК), состоящий из n 2 приемопередающих модулей (ППМ) и модуля обработки (МО), при этом выходы ППМ соединены с входами МО, а выход МО является выходом РЛК, отличающийся тем, что часть ППМ выполнена с длиной волны к (ППМк), а остальные - с длинами волн д > к и входы ППМк соединены с дополнительными выходами МО.

2. Модуль обработки (МО), состоящий из устройства вторичной обработки информации (ВО) и устройства передачи информации потребителю (ПП), при этом первый выход ВО соединен с входом ПП, n входов ВО являются входами МО, а выход ПП - выходом МО, отличающийся тем, что в него введено устройство управления, вход которого соединен с вторым входом ВО, а n выходов являются дополнительными выходами МО.

3. Радиолокационный комплекс (РЛК), состоящий из n 1 приемопередающих модулей (ППМ) и РЛС, при этом выходы ППМ соединены с входами РЛС, а выход РЛС является выходом РЛК, отличающийся тем, что РЛС выполнена с длиной волны к, а ППМ - с длинами волн д > к или РЛС с длиной волны д (РЛСд), а ППМ с длинами волн к (ППМк), при этом входы ППМк соединены с дополнительными выходами РЛСд.

4. РЛС, состоящая из антенны, устройства приемопередачи и формирования сигналов, устройства первичной обработки информации и анализа, устройства вторичной обработки информации, устройства передачи информации потребителю и устройства управления, при этом первый вход-выход антенны соединен с первым выходом-входом устройства приемопередачи и формирования сигналов, второй выход которого соединен с первым входом устройства первичной обработки информации и анализа, первый выход которого соединен с первым входом устройства вторичной обработки информации, первый выход которого соединен с входом устройства передачи информации потребителю, а второй - с вторым входом устройства управления, второй выход устройства первичной обработки информации и анализа соединен с первым входом устройства управления, первый - четвертый выходы которого соединены с вторыми входами соответственно антенны, устройств приемопередачи и формирования сигналов, первичной обработки информации и анализа, вторичной обработки информации, выход устройства передачи информации потребителю является выходом РЛС, отличающаяся тем, что введено n 1 дополнительных входов устройства первичной обработки информации и анализа, которые являются входами РЛС.

5. РЛС по п.4, отличающаяся тем, что в устройство управления введено n дополнительных выходов, которые являются дополнительными выходами РЛС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10

PC4A Государственная регистрация перехода исключительного права без заключения договора

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 16.12.2011 № РП0001940

Лицо(а), исключительное право от которого(ых) переходит без заключения договора:Открытое акционерное общество «Научно исследовательский институт измерительных приборов» (RU)

Правопреемник: Открытое акционерное общество «НИИ измерительных приборов Новосибирский завод имени Коминтерна» (RU)

(73) Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество «НИИ измерительных приборов Новосибирский завод имени Коминтерна» (RU)

Адрес для переписки:ОАО «НПО НИИИП-НЗиК», ул. Планетная, 32, г. Новосибирск, 630015

Дата публикации: 27.01.2012




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в перспективных РЛС для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для радиотехнической навигации, в частности для судовождения

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в перспективных РЛС для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в перспективных РЛС для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства

Изобретение относится к радиосистемам, в которых разделенные во времени моноколебания создаются из импульсов постоянного тока и передаются в пространство, в котором суммарные всплески энергии рассеяны в термах частоты, где спектральная плотность сливается с шумом окружающей среды, и информация, относящаяся к этим всплескам, является восстанавливаемой

Изобретение относится к способам и устройству для передачи электромагнитных сигналов в землю через конденсатор

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в перспективных РЛС для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в перспективных РЛС для управления воздушным движение и для контроля воздушного пространства

Изобретение относится к радиотехнике, а точнее к приборам обнаружения перемещения человека и различных предметов, и может быть использовано для охранной сигнализации в различных помещениях

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в перспективных РЛС для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для обнаружения объектов, содержащих в своем составе определенный химический элемент

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для решения задачи обнаружения сигналов при стабилизированном уровне ложной тревоги

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в РЛС для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для использования в береговых, аэродромных и корабельных радиолокационных станциях для обнаружения наземных и надводных объектов, Известны радиолокационные станции - береговые, корабельные или аэродромные РЛС, предназначенные для обзора земной и водной поверхности и обнаружения расположенных на ней объектов, осуществляющие обзор путем секторного качания луча антенны в азимутальной плоскости

Изобретение относится к поисково-спасательной службе и может быть использовано для активного зондирования завалов, образовавшихся в результате аварий и стихийных бедствий, для объективного определения наличия в них человека с признаками жизни: дыханием, сердцебиением, шевелением

Изобретение относится к радиолокации

Изобретение относится к радиолокации

Изобретение относится к радиолокации
Наверх