Способ построения двумерного радиолокационного изображения воздушной цели по траекторным нестабильностям ее полета

 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в когерентно-импульсных РЛС сопровождения с многочастотным зондированием для получения двумерного радиолокационного изображения (РЛИ) и распознавания по нему воздушной цели. Способ основан на использовании двух РЛС, причем одна из них должна иметь возможность перестройки частоты от импульса к импульсу. За счет сравнения доплеровских спектров цели, сформированных в этих РЛС методом быстрого преобразования Фурье (БПФ) при инверсном синтезировании апертуры, вычисляется угловая скорость поворота цели при траекторных нестабильностях ее полета. Для получения возможности сравнивать доплеровские спектры цели в пределах генеральной выборки отраженного сигнала последовательно проводится М операций БПФ с частными выборками со смещением середины их интервала. Вычисленная угловая скорость поворота цели используется для поперечного масштабирования двумерного РЛИ, что обеспечивает возможность распознавания целей разных классов по их геометрическим размерам (технический результат). 2 ил.

Изобретение относится к радиолокационным методам и может быть использовано в когерентно-импульсных РЛС сопровождения для получения двумерного радиолокационного изображения (РЛИ) и распознавания по нему воздушной цели.

Известен триангуляционный способ построения двумерного РЛИ в РЛС сопровождения с инверсным радиолокационным синтезированием апертуры (ИРСА), заключающийся в том, что излучают узкополосные когерентные сигналы в направлении цели, принимают сигналы, отраженные совокупностью рассеивающих центров (РЦ) на поверхности цели, запоминают их, определяют изменение доплеровских частот (ДЧ) отраженных сигналов [1].

При сопровождении прямолинейно движущейся цели рассчитывают время смещения Δt для двух равных интервалов ИРСА по формуле: Δt = rsin(0,5°)/[Vsin(179,5°-γ)], где r - наклонная дальность до цели; V - скорость полета цели; γ - пространственный ракурс цели относительно РЛС.

При этом за счет смещения двух равных интервалов ИРСА на время Δt получают изменение ракурса локации Δγ = 0,5°, а амплитудные и фазовые характеристики запомненных сигналов подвергают быстрому преобразованию Фурье (БПФ), в результате чего формируют сигналы, соответствующие огибающим низкочастотных первого и второго доплеровских спектров, которые по времени соответствуют серединам первого t'₀ и второго t''₀ интервалов синтезирования. Определение изменения доплеровских частот отраженных сигналов осуществляют путем анализа огибающих первого и второго доплеровских спектров, нумеруют в них гармоники, определяют амплитуды Ai и центральные частоты F_i (t'₀) и F_i(t''₀) i-x спектральных гармоник, соответствующих i-м РЦ в первом и втором интервалах ИРСА, где i=l,2,...,I. Затем рассчитывают эффективную площадь рассеяния (ЭПР) i-го рассеивателя σ_i, а центральные частоты i-x гармоник в первом и втором доплеровских спектрах пересчитывают в линейные дальности соответствующих i-x РЦ от линии визирования цели (ЛВЦ) в азимутальном направлении по формуле: где λ - длина волны.

Далее рассчитывают радиальные дальности i-x рассеивателей Z относительно центра сопровождения цели (ЦСЦ) по формуле: На основе этого в двумерной системе координат "азимут-дальность", связанной с ЦСЦ, по значениям и Z_i формируют двумерное радиолокационное изображение цели, состоящее из точек по числу гармоник, определяемых при анализе доплеровских частот отраженного совокупностью РЦ на поверхности цели сигнала, а вокруг точек проводят окружности, радиусы которых пропорциональны величинам ЭПР σ_i соответствующих РЦ.

Недостатком данного способа является то, что методическая ошибка метода триангуляции при малых углах сопряжения достигает 20-30%. Это ведет к искажению двумерного РЛИ и увеличению ошибок распознавания. К тому же, данный способ не защищен от влияния траекторных нестабильностей полета целей, что снижает его эффективность.

Известен также способ построения двумерного РЛИ прямолинейно летящей цели при многочастотном узкополосном зондировании [2], заключающийся в том, что излучают импульсные сигналы, принимают отраженные импульсные сигналы, накапливают их в течение интервала времени: T_c= rλ/(2VΔLsinγ),
где ΔL - необходимое линейное разрешение в поперечном (относительно линии визирования цели) направлении.

При этом в процессе излучения зондирующих сигналов для каждой последовательности из 2^N импульсов (где N=8, 9) изменяют по линейному закону несущую частоту их заполнения от импульса к импульсу в диапазоне частот от f₀₁ до f₀₁+F_пep, где f₀₁ - несущая частота, F_пep - диапазон, в котором осуществляется перестройка частоты от импульса к импульсу с интервалом F_пep/(2^N-1), причем частота повторения импульсов F_и такова, что величина 2^N/F_и на порядок меньше времени корреляции траекторных нестабильностей (ТН) полета целей, составляющего до 25 мс, а накопление последовательностей из 2^N отраженных сигналов производят в 2^N этапов, рассчитывая время накопления Т_c для одного этапа, равное времени ИРСА для ΔL = 1м, а интервалы между этапами накопления - по формуле ΔT_c= T_c/(2^N-1). Затем составляют матрицу многочастотно-синтезированного рассеяния с 2^N строками и 2^N столбцами, элементами которой являются амплитуды и фазы отраженных сигналов. Данные составленной матрицы многочастотно-синтезированного рассеяния подвергают двумерному БПФ и формируют двумерную спектрально-временную матрицу многочастотно-синтезированного рассеяния, которую преобразуют в графическое матричное изображение цели, для чего определяют уровень первых боковых лепестков двумерного спектрально-временного отклика наиболее интенсивного РЦ поверхности цели. Вычисленный уровень принимают за пороговую величину и сравнивают с ней значения элементов двумерной спектрально-временной матрицы. В случае превышения порога заштриховывают соответствующий элемент в матричном поле размером 2^N•2^N, а совокупность всех заштрихованных элементов принимают за двумерное РЛИ цели [2].

Данный способ имеет более высокую достоверность по сравнению с [1]. Однако и у него имеются существенные недостатки, снижающие его эффективность. Способ лишь снижает влияние ТН полета целей качественным выбором количества используемых частот зондирования 2^N и частоты повторения импульсов F_и, но не исключает и не компенсирует их влияния. Снижение влияния ТН предусмотрено только в отношении столбцов многочастотно-синтезированной матрицы рассеяния, но не в отношении строк. Таким образом, из-за наличия ТН полета цели в турбулентной атмосфере двумерное РЛИ, являющееся результатом БПФ строк и столбцов, будет искажено и возможность распознавания цели может пропасть. К тому же, способ работает только по целям, имеющим приемлемые дальности, обеспечивающие скорость изменения ракурса порядка единиц градусов в секунду. Значит в отношении целей, летящих с курсовым параметром, близким к нулю, способ будет непригоден. Малопригоден он будет и в отношении целей, летящих на больших дальностях (сотни км), так как при этом за единицы секунд практически не происходит изменения ракурса локации, а за большее время накопления нарушается условие когерентности приема.

Задачей изобретения является разработка нового способа построения двумерного РЛИ цели, который будет работоспособен на любых дальностях, на курсовых параметрах, близких к нулевым, будет обладать большей точностью, не будет зависеть от интенсивности траекторных нестабильностей полета цели в турбулентной атмосфере, чем будет обеспечивать повышение достоверности распознавания цели.

Для решения указанной выше задачи используют одновременное сопровождение выбранной для распознавания воздушной цели двумя РЛС, причем одна из них (основная) должна обладать многочастотным зондирующим сигналом. В основе предлагаемого нового способа построения двумерного РЛИ лежит сравнение ширины доплеровских спектров (ДС) цели, полученных в двух, разнесенных на местности РЛС, работа которых синхронизирована по времени. Идею реализации предлагаемого способа поясняет фиг.1.

Имеются две радиолокационные станции РЛС 1 и РЛС 2, расстояние между которыми d. Это расстояние должно быть таким, чтобы на основной дальности сопровождения цели D разность углов локации цели β (фиг.1) составляла единицы градусов, то есть соответствовала изменениям ракурса сопровождаемой цели при рысканиях в турбулентной атмосфере [3]. На фиг.1 показана трехточечная цель, совершающая прямолинейный полет с линейной скоростью V относительно РЛС 1 и РЛС 2. При этом она будет квазипериодично изменять свое положение в пространстве от положения 1 до положения 2, затем - до положения 3, затем - в противоположную сторону к положению 4 через положения 2 и 1 и т.д., ввиду наличия ТН полета, наиболее ярко проявляющихся в виде рысканий [3].

В двух используемых и синхронизированных по времени t РЛС должен быть реализован известный метод ИРСА, в основе которого лежит запоминание в течение некоторого времени Т_з амплитуд и фаз отраженных от цели сигналов. В данном случае необходимо также запоминать точное время прихода каждого отраженного импульсного сигнала. Это можно сделать, запоминая номер каждого отраженного импульса. Тогда, зная период повторения импульсов РЛС 1 Т_и1, можно определить точное время прихода i-го сигнала Т_i1 по формуле: Т_i1 = i•T_и1,
где i - номер отраженного импульса. Аналогично для РЛС 2: Т_i2 = i•Т_и2.

Итак, для каждого отраженного импульса в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) записывается его амплитуда, фаза (относительно опорной фазы когерентного источника) и время прихода.

Следует отметить, что в основной РЛС 1 для реализации способа сигналы должны быть многочастотными, а в дополнительной РЛС 2 многочастотность необязательна. Памятуя о том, что для метода ИРСА необходимы отражения от цели на одной частоте зондирования, выдвинем еще одно требование. Во второе ОЗУ основной РЛС 1 следует переписать сигналы на первой частоте зондирования f₀₁, которые излучаются и поступают в РЛС 1 в 2^N раз реже, поскольку в РЛС 1 используется 2^N частот. С выборкой, записанной во второе ОЗУ, и будем производить дальнейшие операции БПФ для сравнения ДС основной и дополнительной РЛС. Дополнительная РЛС 2 должна излучать и принимать отраженные от целей сигналы, помещая их амплитуду, фазу и время прихода в ОЗУ для дальнейшей обработки. Частоты зондирования РЛС 1 f₀₁ и РЛС 2 f₀₂ должны несколько отличаться для уменьшения возможности возникновения взаимных помех (f₀₁>f₀₂). Для соответствия параметров отражений в РЛС 1 и в РЛС 2 на частотах f₀₁ и f₀₂ частота повторения импульсов РЛС 2 F_и2 должна быть в 2^N раз меньше, чем в РЛС 1: F_иl = 2^NF_и2. Время Т_з в свою очередь должно на порядок превышать значение 2^2Nт_и1, необходимое для формирования многочастотно-синтезированной матрицы рассеяния в основной РЛС 1. Впрочем частоты повторения РЛС 1 и 2 могут быть и равными, но запись сигналов в ОЗУ РЛС 2 следует при этом производить в 2^N раз реже, обеспечивая одинаковые условия обработки отраженных сигналов.

Проводя с набором данных из 2^N(N=8, 9) сигналов второго ОЗУ РЛС 1 и ОЗУ РЛС 2 операцию БПФ, на выходе преобразователя можно получать ДС цели, соответствующий середине анализируемого временного интервала (времени синтезирования Т_c) [4]. Ширина ДС, полученного в результате БПФ, всегда пропорциональна угловой скорости поворота цели γʹ, линейным размерам цели в поперечном направлении и зависит от ракурса локации цели [4, 5, 6]. Понятно, что для цели, показанной на фиг.1, ДС, формируемый РЛС 1, будет иметь максимальную ширину в положении 1, а для РЛС 2 - в положении 2. Это связано с тем, что в указанных положениях ракурс цели равен π/2 и линейные скорости движения крайних РЦ равны их радиальным скоростям. В других положениях радиальные скорости крайних РЦ будут меньше, так как они будут равны проекциям линейных скоростей вращения РЦ вокруг ЦСЦ на радиальное направление. Очевидно также и то, что ДС цели в положении 1, полученный в РЛС 1, и ДС цели в положении 2, полученный в РЛС 2, будут иметь аналогичные структуры и будут равны по ширине. Предполагается, что фазовые центры отдельных РЦ не изменяют своего положения (удаления) относительно ЦСЦ.

Любая из РЛС может очень детально анализировать характер изменения ширины ДС с течением времени, накопив для анализа большое число (на порядок большее 2^N) отраженных сигналов на одной из частот зондирования. Это поясняется фиг.2. Пусть за интервал Т_з во второе ОЗУ РЛС 1 было записано некоторое количество равных по частоте сигналов, обязательно превышающее 2^N. Взяв из этой генеральной выборки первую частную выборку сигналов в интервале Т_с1= 2^NТ_и2, получим на выходе преобразователя БПФ определенный ДС цели (в данном случае предполагается, что Т_и2=2^Nt_и2 как указывалось выше). Теперь смещаемся в пределах генеральной выборки на один импульс и проделываем БПФ с частной выборкой сигналов в течение времени Т_с2=2^NT_и2. Полученный в результате данного преобразования ДС цели будет несколько отличаться от предыдущего. Ширина этого ДС будет больше или меньше ширины предыдущего ДС в зависимости от того, увеличивается или уменьшается угловая скорость поворота цели, и от того, увеличивается или уменьшается проекция линейных скоростей вращения РЦ вокруг ЦСЦ на радиальное направление. Так или иначе, ДС цели можно сравнивать между собой по ширине и делать вывод о характере изменений, происходящих с целью и ее ДС с течением времени. Формируемые ДС цели в цифровом виде записываются в ОЗУ. При этом следует помнить, что ДС соответствует положению цели в момент середины интервала синтезирования Т_c [4, 5]. Обозначим для РЛС 1 середину интервала синтезирования T_c1 через t₁', а середину интервала Т_с2 - через t₂' и т. д. Данные о t₁', t₂',..., t_м' должны храниться в ОЗУ вместе с соответствующими ДС. Из фиг.2 ясно, что для интервала Т_з будет получено М ДС, то есть в генеральной выборке оказалось М последовательных частных выборок из 2^N импульсов или (2^N+М-1) импульсов.

Поскольку РЛС 1 и РЛС 2 сопряжены по времени и согласованы по частоте повторения импульсов, то за промежуток Т_з в ОЗУ РЛС 2 можно получить такое же количество МДС цели, соответствующих различным моментам времени t₁'', t₂'', . .., t_м'' (t_i'' - середина i-го интервала ИРСА дополнительной РЛС 2). Однако, учитывая разнос РЛС 1 и РЛС 2 на расстояние d, можно констатировать, что ДС одного и того же момента времени t_m в РЛС 1 и РЛС 2 будут отличаться, так как отличаются ракурсы локации цели из точек расположения РЛС 1 и РЛС 2.

Именно этот факт и используется для построения двумерного РЛИ цели. Дело в том, что одинаковыми по ширине и структуре ДС станут в РЛС 1 и РЛС 2 через определенный промежуток времени Δt, за который вследствие ТН ракурс цели измениться на величину β. На фиг.1 показано, что цель в положении 1 находится перпендикулярно ЛВЦ РЛС 1. Для РЛС 2 цель станет перпендикулярной ЛВЦ в положении 2. То есть ДС цели в РЛС 1 и РЛС 2 будут одинаковыми через Δt, в течение которого цель из положения 1 перейдет в положение 2. Таким образом, анализ изменений, происходящих с ДС цели в РЛС 1 и РЛС 2, может позволить вычислить угловую скорость изменения ракурса локации γʹ при ТН. Для этого необходимо выбрать интервал времени ΔT_ми монотонного изменения ширины ДС цели в РЛС 1 и РЛС 2, найти в пределах этого интервала два идентичных по ширине и структуре ДС, сформированных в РЛС 1 и РЛС 2 соответственно, вычислить промежуток времени между серединами интервалов синтезирования t' и t", соответствующих найденным ДС: Δt = |tʹ-tʺ|. Тогда угловая скорость поворота цели на используемом участке ТН вычисляется по формуле:
γʹ = β/Δt.
Далее, для построения двумерного РЛИ необходимо использовать данные только одной основной РЛС 1. Сначала необходимо выбрать интервал времени Т_р, в течение которого ширина ДС монотонно увеличивается от минимума до максимума и затем снова снижается до минимума. Это соответствует повороту цели в одну сторону без перехода через крайнюю точку, где линейные скорости поворота РЦ вокруг ЦСЦ меняют свое направление на противоположное. В пределах этого участка времени необходимо сформировать многочастотно-синтезированную матрицу рассеяния и, по аналогии со способом [2], при помощи двумерного БПФ перейти к получению двумерного РЛИ цели. При этом ранее используемое изменение ракурса локации цели, обусловленное ее прямолинейным полетом, заменяется адекватным изменением ракурса при ТН полета цели.

Для правильного формирования РЛИ необходимо, чтобы разрешающие способности и масштабы изменения линейных координат в продольном и поперечном направлениях поля изображения были одинаковы.

Разрешающая способность в продольном направлении определяется количеством используемых частот зондирования и величиной перестройки частоты от импульса к импульсу. Разрешающая способность в поперечном направлении определяется выбором времени ИРСА Т_c. Для выравнивания масштабов поля изображения по продольной и поперечной координатам необходимо учесть, что линейные удаления l рассеивающих центров от ЦСЦ в поперечном направлении могут быть однозначно вычислены из значений вторичных доплеровских частот F_i i-х РЦ, которые проявляются в ДС [1]. Выражение для расчета линейных удалений l_i i-x РЦ имеет вид:
l_i= F_iλ_ср/(2γʹ),
где λ_ср- средняя длина волны, рассчитываемая как λ_ср= c/(f₀₁+F_пер/2);
с - скорость света;
γʹ - угловая скорость поворота цели при ТН полета.

Формула показывает, что цели, имеющие одинаковые по ширине доплеровские спектры, в зависимости от значения угловой скорости их поворота могут иметь различные геометрические размеры в поперечном направлении. Пусть имеются две цели гантельного типа (двухточечные), отличающиеся в 2 раза своими размерами. Если меньшая цель будет поворачиваться в пространстве в 2 раза быстрее, ее вторичный доплеровский спектр будет идентичен спектру большей цели при одинаковом изменении ракурса за время синтезирования. Поэтому при формировании двумерного РЛИ обязательно нужно знать угловую скорость поворота цели γʹ.
Первоначально используемая квадратная форма поля двумерного РЛИ должна быть в поперечном направлении рассчитана на минимальную угловую скорость поворота цели при ТН порядка 1^o/c. Поскольку l_i обратно пропорциональны γʹ, то при увеличении угловой скорости рыскания цели в турбулентной атмосфере поле изображения в поперечном направлении должно пропорционально сжиматься. Тогда оператору не нужно будет обращать внимание на изменение масштаба координат, поскольку РЛИ всегда будет отображать реальную конфигурацию цели с учетом пропорциональности размеров в продольном и поперечном направлениях. Другими словами, поперечные размеры цели в РЛИ будут индифферентны к изменениям угловых скоростей изменения ракурса локации при ТН полета.

Разрешающая способность в радиальном направлении определяется формулой ΔS = c/(2F_пер). Например, для получения разрешения в 1 м необходима перестройка частоты в 150 МГц. Количество используемых в РЛС 1 частот и диапазон перестройки всегда известны. Поэтому будем считать, что разрешающая способность в радиальном направлении задана техническими характеристиками РЛС. Разрешающая способность в поперечном направлении ΔL согласно [7] определяется ΔL = λ_ср/(2Ψ), где Ψ - угол, на который изменяется ракурс цели за время накопления сигнала Т_с. При известной угловой скорости поворота цели γʹ угол Ψ вычисляется по формуле Ψ = T_cγʹ. Используя требование равенства разрешающих способностей ΔL = ΔS, получаем выражение для выбора времени синтезирования где f_cp - средняя частота зондирования основной РЛС f_cp=f₀₁+F_пep/2. Таким образом, зная параметры основной РЛС 1 и вычислив угловую скорость поворота цели за счет ТН, можно обеспечить равенство разрешений в продольном и поперечном направлениях правильным выбором Т_с. Например, для F_пep= 150 МГц (ΔS=1 м), f₀₁₌10 ГГц и угловой скорости γʹ =1°/c получаем Т_с= 0,85 с. А для получения разрешения в 2 м требуется F_пep=75 МГц, что определяет при γʹ = 2°/c время ИРСА Т_с=0,28 с.

Если имеется возможность выбирать место расположения РЛС 2, то ее примерное удаление от основной РЛС 1 d может быть вычислено по теореме синусов:
d = Dsinβ/sinα,
где α - угол между ЛВЦ РЛС 2 и направлением на РЛС 1 (фиг.1).

Как видно из описания предлагаемого способа построения двумерного РЛИ, он обладает рядом преимуществ по сравнению с прототипом [2]. Способ пригоден для построения РЛИ целей на любых дальностях и любых ракурсах локации, включая нулевые ракурсы. Предложенный способ лишен неточностей, связанных с наличием ТН полета целей, поскольку он опирается на их значение, что обеспечивает большую достоверность формируемых РЛИ целей. Адаптация поперечного размера поля изображения к угловой скорости поворота цели γʹ обеспечивает согласование линейных размеров целей в радиальном и поперечном направлениях, что позволяет оператору производить достоверное зрительное распознавание целей по их конфигурационным особенностям.

Источники информации
1. Патент РФ 2099742 от 20.12.97 г. Триангуляционный способ построения двумерного радиолокационного изображения цели в РЛС сопровождения с инверсным синтезированием апертуры. Митрофанов Д. Г. Заявка 95115789. Приоритет 7.09.95 г. (аналог).

2. Патент РФ 2099743 от 20.12.97 г. Способ формирования двумерного радиолокационного изображения прямолинейно летящей цели при многочастотном узкополосном зондировании. Митрофанов Д. Г. Заявка 95120882. Приоритет 7.12.95 г. (прототип).

3. Доброленский Ю. П. Динамика полета в неспокойной атмосфере. М.: Машиностроение, 1969. 256 с.

4. Радиолокационные характеристики летательных аппаратов / Под ред. Л.Т. Тучкова. М.: Радио и связь, 1985, 236 с.

5. Пасмуров А.Я. Получение радиолокационных изображений летательных аппаратов // Зарубежная радиоэлектроника, 1987. 12. С.3-30.

6. Митрофанов Д.Г. Синтез радиолокационного изображения цели методом математического моделирования ее доплеровских портретов // Известия вузов. Радиоэлектроника, 1994. Т.37. 3. С.72-76.

7. Стайнберг Б.Д. Формирование радиолокационного изображения самолета в диапазоне СВЧ//ТИИЭР, 1988. 12. Т.76. С.26-46.

Формула изобретения

Способ построения двумерного радиолокационного изображения воздушной цели по траекторным нестабильностям ее полета, заключающийся в том, что в направлении цели излучают, а затем принимают и накапливают в первом оперативном запоминающем устройстве основной РЛС отраженные импульсные сигналы основной РЛС, причем для каждой последовательности из 2^N (N= 8,9) изменяют по линейному закону несущую частоту их заполнения от импульса к импульсу в диапазоне от f₀₁ до f₀₁+F_пер, где f₀₁ - начальная несущая частота зондирующего многочастотного сигнала основной РЛС, а F_пер - диапазон, в котором осуществляется перестройка частоты от импульса к импульсу с интервалом F_пер/(2^N-1), составляют матрицу многочастотно-синтезированного рассеяния с 2^N строками и 2^N столбцами, элементами которой являются амплитуды и фазы отраженных сигналов, данные составленной матрицы многочастотно-синтезированного рассеяния подвергают двумерному быстрому преобразованию Фурье, в результате чего формируют двумерную спектрально-временную матрицу многочастотно-синтезированного рассеяния, которую преобразуют в графическое матричное изображение цели, для чего определяют уровень первых боковых лепестков двумерного спектрально-временного отклика наиболее интенсивного рассеивающего центра поверхности цели, принимают данный уровень за пороговую величину, сравнивают с ним значения остальных элементов двумерной спектрально-временной матрицы и в случае превышения порога заштриховывают соответствующий элемент в матричном поле размером 2^Nх2^N, а совокупность всех заштрихованных элементов принимают за двумерное радиолокационное изображение цели, отличающийся тем, что одновременно с основной используют вспомогательную РЛС, также излучающую и принимающую отраженные от цели сигналы, выбор вспомогательной РЛС осуществляют на основании выполнения условия, чтобы разность углов визирования цели β основной и вспомогательной РЛС составляла не более 2^o, сопрягают основную и вспомогательную РЛС по времени, при накоплении и записи в оперативные запоминающие устройства для каждого отраженного импульса кроме амплитуды и фазы сохраняют информацию о точном времени прихода данного импульса, накопление последовательности из 2^N отраженных сигналов в первом оперативном запоминающем устройстве основной РЛС производят на промежутке времени Т₃, на порядок превышающем величину 2^2NТ_и1, где Т_и1 - период повторения импульсов основной РЛС, так что на Т₃ умещается более 2^N этапов накопления по 2^N импульсов в каждом, в основной РЛС во второе оперативное запоминающее устройство записывают амплитуду, фазу и время прихода сигналов на первой частоте зондирования f₀₁, в течение времени Т₃ в оперативном запоминающем устройстве вспомогательной РЛС накапливают одночастотные отраженные импульсные сигналы вспомогательной РЛС, а для обеспечения одинаковых условий анализа одночастотных отраженных сигналов частоту записи отраженных импульсов во вспомогательной РЛС выбирают в 2^N раз меньшей, чем в основной, с сигналами оперативного запоминающего устройства дополнительной РЛС и второго оперативного запоминающего устройства основной РЛС проводят последовательно М раз процедуру быстрого преобразования Фурье с 2^N отсчетами, причем для каждой очередной процедуры быстрого преобразования Фурье сдвигаются на один отсчет по оси времени, исключая первый из используемых 2^N отсчетов и добавляя очередной по времени отсчет, следующий за последним, используемым при предыдущем преобразовании отсчетом, полученные в результате быстрого преобразования Фурье доплеровские спектры цели, представляющие собой цифровые массивы данных, помещают для дальнейшего анализа в соответствующие оперативные запоминающие устройства, а вместе с каждым доплеровским спектром помещают значение момента времени, соответствующего середине временного интервала, на котором получены отражения для формирования этого спектра, полученные в результате преобразования Фурье доплеровские спектры цели основной РЛС сравнивают между собой по ширине, принимая за ширину спектра отрезок на оси частот между максимумами левого и правого крайних спектральных выбросов спектра, доплеровские спектры, полученные во вспомогательной РЛС, также сравнивают между собой по ширине, в результате сравнения выделяют для обоих РЛС временные интервалы, пересекающиеся между собой, в которых ширина доплеровского спектра монотонно возрастает, находят в пределах этих интервалов два спектра одинаковой ширины, принадлежащие один - основной, а другой - вспомогательной РЛС, определяют временной промежуток Δt между моментами времени, соответствующими серединам используемых временных интервалов, в которых получены найденные и равные по ширине спектры, вычисляют угловую скорость поворота цели при ее случайных квазипериодичных рысканиях в турбулентной атмосфере по формуле γʹ = β/Δt, повторно анализируют доплеровские спектры, полученные в основной многочастотной РЛС, выбирают временной интервал Т_р, в котором ширина доплеровского спектра в основной РЛС увеличивается от минимума до максимума и снова уменьшается до минимума, в пределах выбранного интервала Т_р формируют многочастотно-синтезированную матрицу рассеяния, причем для выравнивания разрешающих способностей в радиальном и поперечном относительно линии визирования направлениях матрицу многочастотно-синтезированного рассеяния формируют с таким расчетом, чтобы время синтезирования Т_с, равное временному интервалу между первым и последним импульсом строки матрицы, было не меньше, а в идеальном случае - равно рассчитываемому по формуле T_c= F_пер/(f_cpγʹ), где f_ср= f₀₁+F_пер/2 - средняя частота зондирования основной РЛС, пределы изменения линейных координат в изображении выбирают такими, чтобы они превосходили в 2 раза размеры самой крупной цели при минимальной угловой скорости ее вращения за счет траекторных нестабильностей, равной в условиях данной местности, например, сравнивают рассчитанную угловую скорость γʹ с минимальной и частное от деления используют в качестве коэффициента сжатия поля изображения в поперечном направлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2