Устройство радиолокационного контроля

Авторы патента:

G01S13/89 - радиолокационные или аналогичные системы, предназначенные для картографрования или отображения

Владельцы патента RU 2469350:

Максименко Владимир Игоревич (RU)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный университет" (RU)
Пак Олег Викторович (RU)
Захарченко Владимир Дмитриевич (RU)

Устройство относится к области радиотехники, а именно к радиолокационным системам, и может быть использовано для радиолокационного обзора участков пространства, заранее заданных картой местности. Достигаемый технический результат - устранение информационной избыточности отраженного сигнала радиолокационной станции (РЛС). Указанный результат достигается за счет того, что устройство радиолокационного контроля содержит последовательно включенные радиотракт РЛС, стробоскопический преобразователь, содержащий стробоскопический смеситель и низкочастотный фильтр, блок регистрации и обработки информации, а также формирователь стробов, состоящий из генератора опорной частоты и формирователя огибающей, кроме того, в данное устройство введены датчик текущего азимута, блок с таблицей коэффициентов и схема совпадения, к одному из входов которой подключен датчик текущего азимута, а к другому - блок с таблицей коэффициентов, причем выход схемы совпадения соединен со входом формирователя стробов, выход которого подключен к одному из входов стробоскопического преобразователя, а к другому входу подключен выход радиотракта РЛС. 1 ил.

Настоящее изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для радиолокационного обзора участков пространства, заранее заданных картой местности.

Из существующего уровня техники известно устройство стробоскопической обработки радиолокационной информации, которое состоит из радиоприемного устройства (радиотракта) РЛС, стробоскопического преобразователя, формирователя стробов и блока регистрации и обработки информации [1]. Недостатком данного технического решения, например, для радиолокационного наблюдения за протяженным по углу обзора объектом, занимающим небольшой диапазон дальностей для каждого угла поворота луча радиолокационной станции (РЛС), таким как река, дорога, граница, является наличие в отклике на зондирующий импульс РЛС большого количества избыточной информации, которая не относится к интересующему интервалу расстояний. Это повышает требования к устройствам обработки и анализа данных систем радиолокационного наблюдения, ухудшает их технико-экономические показатели.

Задачей, на решение которой направлено устройство радиолокационного контроля, является устранение информационной избыточности отраженного сигнала РЛС. При этом понижаются требования к быстродействию и широкополосности тракта обработки информации о цели.

Данная задача решается за счет того, что устройство радиолокационного контроля, состоящее из последовательно включенных радиотракта РЛС, стробоскопического преобразователя, блока регистрации и обработки информации, а также формирователя стробов, выход которого подключен к одному из входов стробоскопического преобразователя, содержит схему совпадения, один вход которой подключен к датчику текущего азимута, а другой - к блоку с таблицей коэффициентов, определяющих границы перемещения стробов для данного азимута, причем выход схемы совпадения подключен ко входу формирователя стробов.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является устранение информационной избыточности, достигающееся за счет того, что стробоскопической обработке подвергается только та часть периода отраженного сигнала, которая соответствует предварительно заданному картой местности диапазону расстояний для данного угла поворота (азимута) луча радиолокатора или временному интервалу в отраженном сигнале, причем этот интервал значительно короче полной длительности отраженного от местности сигнала [2]. Для применения стробоскопической обработки отраженного сигнала требуется его повторяемость, которая достигается периодическим излучением зондирующего сигнала РЛС.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства радиолокационного контроля, состоящая из радиотракта РЛС (1), стробоскопического преобразователя (2), содержащего стробоскопический смеситель (2.1) и низкочастотный фильтр (2.2), настроенный на разностную частоту несущих, формирователя стробов (3), включающего генератор опорной частоты (3.1) и формирователь огибающей (3.2), блока регистрации и обработки информации (4), схемы совпадения (5), датчика текущего азимута (6) и блока с таблицей коэффициентов (7).

Работает устройство следующим образом. Отраженный сигнал с выхода радиотракта РЛС (1) поступает на один из входов стробоскопического преобразователя (2). На другой вход подается сигнал с формирователя стробов (3), причем в зависимости от угла поворота антенны радиолокатора, получаемого с датчика текущего азимута (6), схема совпадения (5) согласно соответствующим значениям из блока с таблицей коэффициентов (7) задает временной интервал движения стробов для данного азимута. В результате стробирования отдельного интервала отраженного сигнала и низкочастотной фильтрации на выходе стробоскопического преобразователя (2) появляется растянутая во времени огибающая на разностной частоте, так как происходит трансформация временного масштаба определенного интервала радиосигнала. После чего трансформированный во времени сигнал вводится в блок регистрации и обработки информации (4). Таким образом, в блок регистрации и обработки информации (4) попадает только информация об интересующем диапазоне расстояний.

Количество необходимых периодов повторения зондирующего сигнала для стробоскопической обработки при таком задании положения стробов сокращается и определяется только коэффициентом сжатия спектра [2].

Источники информации

1. Найденов А.И. Трансформация спектра наносекундных импульсов. - М: Сов. Радио, 1973. - С.46 (прототип).

2. Захарченко В.Д. Баландин П.В. Способ радиолокационного контроля протяженного участка пространства. Патент РФ 2359286 от 20.06.2009 // Изобретения. Полезные модели [Электронный ресурс]. - 2009. - 17.

Устройство радиолокационного контроля, состоящее из последовательно включенных радиотракта РЛС, стробоскопического преобразователя, содержащего стробоскопический смеситель и низкочастотный фильтр, блока регистрации и обработки информации, а также формирователя стробов, состоящего из генератора опорной частоты и формирователя огибающей, отличающееся тем, что введены три блока, первый - датчик текущего азимута, второй - блок с таблицей коэффициентов и третий - схема совпадения, к одному из входов которой подключен датчик текущего азимута, а к другому - блок с таблицей коэффициентов, причем выход схемы совпадения соединен со входом формирователя стробов, выход которого подключен к одному из входов стробоскопического преобразователя, а к другому входу подключен выход радиотракта РЛС, при этом выход стробоскопического преобразователя соединен со входом блока регистрации и обработки информации.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к технологиям точного земледелия. .

Радар формирования подповерхностного изображения // 2453864

Изобретение относится к устройству радара формирования подповерхностного изображения, содержащему узел передачи и узел приема, узел передачи является выполненным с обеспечением возможности передавать первый радиоволновый сигнал в лепестке на выбранный участок земли под выбранным углом места к участку земли.

Многофункциональная радиолокационная станция высокого разрешения с активной фазированной решеткой для пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов // 2429990

Изобретение относится к летательным аппаратам с радиолокационной аппаратурой для дистанционного зондирования земной (морской) поверхности. .

Бортовая информационная система с радиолинией метрового диапазона волн // 2429504

Изобретение относится к области космонавтики, а именно к обработке изображения Земной поверхности и передаче полученной информации на Землю, и предназначено для приема данных от бортовой информационной аппаратуры космического аппарата (КА), предварительной обработки этой информации и передачи преобразованной информации на пункты приема информации.

Способ картографирования земной поверхности бортовой радиолокационной станцией // 2423724

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным станциям, устанавливаемым на летательных аппаратах. .

Способ получения двумерного радиолокационного изображения объекта при многочастотном импульсном зондировании // 2422851

Изобретение относится к области исследования радиолокационных характеристик объекта и получения его радиолокационных изображений (РЛИ) при использовании многочастотного импульсного зондирования и синтезирования апертуры антенны.

Способ наблюдения земной поверхности в передней зоне обзора бортовой рлс // 2419109

Изобретение относится к бортовым радиолокационным станциям с синтезированной апертурой антенны, предназначенным для формирования радиолокационного изображения (РЛИ) контролируемого участка земной поверхности в координатах дальность-азимут по курсу движения летательного аппарата (ЛА) с малой скоростью (маловысотный полет) или с зависшего вертолета.

Система определения местоположения с помощью съемки при основной поляризации и поперечной поляризации // 2407035

Способ обнаружения предметов, скрытых под одеждой человека, и устройство для его реализации // 2406099

Изобретение относится к области радиовидения и может быть применено для обнаружения предметов, скрытых под одеждой людей, проходящих досмотр. .

Способ построения изображения подповерхностного объекта // 2401439

Способ создания локационного изображения повышенной яркости и контрастности и устройство для его реализации // 2483323

Изобретение относится к области локации и может быть использовано в радиолокации, в акустической локации, в гидролокации, в оптической локации, включая лазерную локацию, для обнаружения различных объектов, измерения их координат и параметров движения, а также для контроля состояния водной среды, земной и водной поверхности, воздушного пространства

Способ формирования радиопортрета объекта методом параллельной обработки с частотным разделением // 2504800

Изобретение относится к области радиовидения и может быть применено: для обнаружения предметов в миллиметровом диапазоне волн под одеждой человека, в таможенном контроле грузов, в радиоастрономии для картографирования области неба и протяженных небесных объектов, в дистанционном зондировании земной поверхности, в охранных системах, работающих в условиях плохой видимости. Достигаемый технический результат - упрощение системы радиовидения, увеличение ее быстродействия и надежности. Указанный результат достигается за счет того, что оптическая система переносит в предметную плоскость излучения всех элементов объекта, которые модулируются различными между собой частотами и амплитудами, при этом модулированное излучение преобразуется в электрический сигнал, который разделяется на составляющие, каждая из которых представляет собой суммарный сигнал, принятый от элементов, излучения которых модулированы одинаковыми частотами. Для каждой составляющей формируется уравнение, состоящее из суммы произведений коэффициентов, пропорциональных амплитудам модулирующих функций на неизвестные яркости элементов. Уравнения, сформированные в течение времени наблюдения, объединяются в системы уравнений. Решениями этих систем определяются яркости элементов объекта, по которым строится его оптическое изображение. 1 ил.

Способ и устройство определения координат источников радиоизлучений // 2510044

Заявляемые изобретения могут быть использованы в навигационных, пеленгационных, локационных средствах для определения местоположения источников радиоизлучений (ИРИ) с летно-подъемного средства (ЛПС), в частности беспилотного летательного аппарата (БЛА). Достигаемый технический результат - сокращение временных затрат на определение координат ИРИ в условиях, когда налагаются ограничения на габаритные размеры пеленгаторной антенны. Технический результат достигается благодаря предварительному периодическому определению направления на ИРИ с помощью угломерно-дальномерного способа местоопределения для корректирования маршрута полета ЛПС с последующим использованием дальномерного способа местоопределения для высокоточного определения координат ИРИ на основе использования окружностей Апполония. Устройство определения координат ИРИ содержит двухканальный фазовый интерферометр, восемь вычислителей, три запоминающих устройства, радионавигатор, устройство угловой ориентации ЛПС, счетчик импульсов, делитель, блок управления, пороговое устройство, блок статической обработки, шесть входных установочных шин, две выходные шины, определенным образом соединенные между собой. 2 н.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Межобзорное устройство картографирования пассивных помех при использовании лчм сигналов // 2510863

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для улучшения обнаружения радиолокационных сигналов на фоне пассивных помех. Достигаемый технический результат изобретения - устранение формирования ложного сигнала картографирования по двум (или более) близкорасположенным целям при сохранении качества картографирования пассивных помех. Указанный результат достигается тем, что в устройство-прототип, содержащее обнаружитель сигналов, два логических элемента "И", два устройства расширения строба по дальности, счетчик целей, пороговое устройство, вводятся оперативное запоминающее устройство, линия задержки, третий логический элемент "И", устройство ранжирования, умножитель и второе пороговое устройство с соответствующими связями. 4 ил.

Способ формирования изображения поверхности в радиолокационной станции с синтезированием апертуры антенны // 2511216

Изобретение относится к радиолокационной технике, в частности к бортовым радиолокационным станциям (РЛС) воздушных судов, применяющим метод синтезирования апертуры антенны. Достигаемый технический результат изобретения - сокращение времени формирования радиолокационного изображения (РЛИ). Заявленный способ заключается в объединении радиолокационных изображений разнесенных по азимуту К парциальных кадров, полученных посредством излучения когерентного импульсного зондирующего сигнала, облучения антенной РЛС парциальных участков поверхности, аналого-цифрового преобразования принятых сигналов, формировании двумерных массивов оцифрованных принятых сигналов путем их распределения по каналам дальности и периодам излучения и определенной цифровой обработке сформированных двумерных массивов. При этом облучение антенной РЛС К парциальных участков поверхности и суммирование амплитуд элементов разрешения N РЛИ производится скользящим способом, причем величина азимутального шага скольжения диаграммы направленности антенны РЛС равна или близка к ее азимутальной полуширине, а сложение амплитуд сигналов N РЛИ, N=3, 4, производится поэлементно в массивах размером M/2N-2, где M - число формируемых азимутальных элементов, со скольжением массивов суммируемых элементов на шаг M/2N-2. 2 ил.

Система и способ трехмерной визуализации яркостной радиолокационной карты местности // 2513122

Изобретение относится к радиолокационным системам отображения данных, а именно к системам и способам трехмерной визуализации яркостной радиолокационной карты местности, и может применяться в охранных радиолокационных системах. Достигаемый технический результат - улучшение визуализации, а именно увеличение степени детализации радиолокационной информации. Указанный результат достигается за счет визуального трехмерного отображения уровня мощности радиолокационного сигнала, отраженного как подстилающей поверхностью, так и объектами, расположенными на ней, и расширение динамического диапазона за счет дополнительного использования псевдоцвета для визуального цветного отображения уровня мощности радиолокационного сигнала. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ формирования радиолокационного изображения поверхности бортовой рлс, установленной на движущемся летательном аппарате // 2528169

Изобретение относится к бортовым радиолокационным станциям (БРЛС) летательных аппаратов, применяющим синтезирование апертуры антенны, и может использоваться в гражданской и военной авиации. Достигаемый технический результат - повышение азимутального разрешения и контрастности парциального кадра радиолокационного изображения (РЛИ) участка поверхности, близкого к направлению полета летательного аппарата. Указанный результат достигается за счет того, что заявленный способ состоит в объединении парциальных кадров РЛИ, каждый из которых получен посредством излучения когерентного импульсного зондирующего сигнала, облучения суммарной диаграммой направленности (ДН) антенны БРЛС соответствующего парциального участка картографируемой поверхности, приема отраженных сигналов, аналого-цифрового преобразования принятых сигналов и цифровой обработки полученных данных. При этом для устранения неоднозначности доплеровской частоты сигналов, отраженных от областей поверхности, расположенных слева и справа от вектора путевой скорости носителя БРЛС, в заявляемом способе дополнительно применяются прием отраженных сигналов разностной азимутальной диаграммой направленности антенны и двухканальная моноимпульсная обработка отраженных сигналов. 6 ил.

Способ картографирования земной поверхности бортовой радиолокационной станцией (брлс) // 2529523

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - получение повышенного разрешения за счет обработки сигнала. Указанный результат достигается за счет того, что заявленный способ основан на излучении сигналов, приеме антенной отраженных от земной поверхности сигналов и их накоплении при перемещении луча антенны в переднем секторе углов по азимуту, синтезировании апертуры антенны и формировании радиолокационного изображения, при этом излучение и прием отраженного сигнала во всем секторе обзора осуществляется когерентно при сканировании луча вблизи нулевого ракурса, когда реальный луч, плавно перемещаясь, охватывает весь передний сектор, при этом создавая за счет сканирования дополнительное расширение спектра принимаемого сигнала. Затем осуществляют определение фазового набега за период повторения принятого когерентного радиолокационного сигнала, компенсацию фазового набега, формирование двух сигналов из скомпенсированного по фазе сигнала с разными знаками крутизны частотной модуляции, выделение сигнала с положительной и отрицательной крутизнами, соответствующим сигналам, принятым справа и слева относительно направления движения летательного аппарата, пропорциональными азимутальному направлению сигнала, спектральный анализ полученных сигналов, объединение полученных изображений из двух сигналов в одно радиолокационное изображение. 2 ил.

Способ измерения координат элементов земной поверхности в бортовой четырехканальной доплеровской рлс // 2534224

Изобретение относится к радиолокации, а именно к бортовым радиолокационным системам наблюдения за земной поверхностью (радиовидению) на базе четырехканальной доплеровской радиолокационной станции с четырехэлементной антенной решеткой. Достигаемый технический результат - измерение координат элементов земной поверхности при формировании трехмерного изображения поверхности в зоне видимости РЛС. Сущность заявленного способа заключается в формировании на заданном промежутке времени синтезирования радиолокационного изображения участка земной поверхности в виде совокупности комплексных амплитуд сигналов отражения в элементах разрешения дальности на доплеровских частотах одновременно в четырех измерительных каналах, способ отличается тем, что для каждой четверки амплитуд соответствующих элементов изображений, полученных на одной и той же частоте, моноимпульсным методом измеряют угловые координаты соответствующего элемента поверхности и пересчитывают их в прямоугольные координаты антенной системы.

Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки // 2539558

Изобретение относится к бортовым радиолокационным системам наблюдения за земной поверхностью и воздушной обстановкой, работающим в режиме реального луча на базе плоской антенной решетки. Достигаемый технический результат - формирование трехмерного изображения объектов отражения в зоне обзора с применением экономичной двухэтапной процедуры повышения разрешающей способности антенной решетки по угловым координатам. Указанный результат достигается за счет того, что способ формирования трехмерного изображения земной поверхности и воздушной обстановки с помощью антенной решетки заключается в последовательном сканировании зоны обзора со смещением луча антенны на ширину диаграммы направленности и формировании при каждом положении луча трехмерного изображения объектов отражения за счет двухэтапной обработки матрицы комплексных измерений, принятых в каналах антенной решетки, позволяющей оценить амплитуды поля отражения в угловых элементах дискретизации зоны видимости антенны во всех элементах разрешения дальности и получить пространственные координаты всех отражающих элементов в зоне обзора. 1 ил.