Короткоимпульсный радиолокатор с электронным сканированием в двух плоскостях и с высокоточным измерением координат и скорости объектов

Авторы патента:

Клименко Александр Игоревич (RU)

G01S13/44 - моноимпульсные радиолокационные системы, т.е. системы с одновременным перемещением антенны

Владельцы патента RU 2546999:

Закрытое акционерное общество "Аэро-космические технологии" (RU)

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в многофункциональных аэродромных радиолокаторах, в системах управления воздушным движением, защиты государственных границ, орнитологических исследований для обнаружения воздушных и наземных объектов интереса, в том числе и малоразмерных. Короткоимпульсный радиолокатор содержит плоскую приемопередающую активную фазированную антенную решетку, разделенную по осевым линиям на четыре плоские примыкающие подрешетки, каждая из которых содержит, по меньшей мере, по одному приемопередающему модулю, конструктивно объединенному с линейной антенной решеткой излучателей, и одному приемному блоку. Радиолокатор дополнительно содержит модулятор короткоимпульсных излучаемых сигналов, синтезатор опорных сигналов, блок управления и первичной обработки цифровых сигналов, опорно-поворотное устройство для обеспечения кругового обзора пространства, а также и автоматизированное рабочее место оператора с ЭВМ. Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является расширение функциональных возможностей устройства за счет высокоточного измерения трехмерного положения объектов в пространстве и их скорости. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Известны традиционные радиолокаторы (аэродромные, управления воздушным движением, защиты государственных границ), осуществляющие обзор воздушного пространства и земной поверхности путем секторного сканирования лучом диаграммы направленности в азимутальной и угломестной плоскости, которые излучают сигналы с относительно узкой полосой рабочих частот (не более 20 МГц). Однако их применение для обнаружения малоразмерных объектов (беспилотных летательных аппаратов, стай и одиночных птиц, движущихся людей на открытой местности), эффективная поверхность рассеяния которых не превышает 1 м кв., и при помеховых отражениях сигнала от местных предметов на подстилающей поверхности малоэффективно.

Излучение коротких импульсов длительностью τ_и=10…20 наносек при радиолокационном мониторинге пространства позволяет (см. «Вопросы перспективной радиолокации» /под ред. А.В. Соколова/, М.: Радиотехника, 2003 г., 188-189) существенно снизить уровень помеховой составляющей в принятом сигнале за счет сокращения элемента пространственного разрешения и, тем самым, повысить точность измерения наклонной дальности до объекта, а определение вектора скорости объекта позволяет производить классификацию и распознавание обнаруженных объектов.

Высокое разрешение объектов хотя бы по одной из координат (например, дальность до объекта) снижает требования по разрешению объектов по остальным координатам и значительно сокращает временные и вычислительные ресурсы на обработку сигналов.

Улучшение угловой разрешающей способности радиолокатора достигается применением алгоритмов обработки сигналов в моноимпульсных системах. (См. патенты США №3778827 и №6483478 B2).

Известен (А.И. Леонов, К.И. Фомичев «Моноимпульсная радиолокация». М.: Радио и связь, 1984 г., 26-40 с.) моноимпульсный радиолокатор, содержащий приемную и передающую фазированные антенные решетки (ФАР), передающее устройство, приемное устройство, блок управления и первичной обработки, связанный входами с выходами приемного устройства, а также генератор сигналов, связанный с входами передающего и приемного устройств, подключенных, соответственно, к передающей и приемной ФАР.

Недостатками известного технического решения следует признать его низкие функциональные возможности, обусловленные тем, что радиолокатор формирует сравнительно длинные по времени импульсные сигналы (τ_и~1 мксек), которые не обеспечивают высокоточное измерение дальности до объекта, а также тем, что в блоке управления и первичной обработки не определяется скорость объектов.

Наиболее близким аналогом разработанного устройства можно признать (RU, патент 2460089, опубл. 29.03.2011) моноимпульсный радиолокатор, который выбран в качестве прототипа, содержащий приемную и передающую ФАР, аппаратуру формирования суммарной и разностной азимутальной ДН антенн, приемное устройство, блок управления и первичной обработки, соединенный с ЭВМ, а также передающее устройство, генератор сигналов и систему стробирования.

Недостатками известного технического решения следует признать его низкие функциональные возможности, обусловленные тем, что приемная и передающая ФАР являются линейными и потому радиолокатор определяет только две координаты объекта в пространстве (угол места не определяется), а также тем, что в блоке управления и первичной обработки не определяется скорость объектов.

Техническая задача, решаемая использованием разработанного устройства, состоит в разработке усовершенствованного оборудования для контроля воздушного пространства.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является расширение функциональных возможностей устройства за счет высокоточного измерения трехмерного положения объектов в пространстве и их скорости.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать короткоимпульсный радиолокатор с электронным сканированием в двух плоскостях и с высокоточным измерением координат и скорости объектов. Разработанный короткоимпульсный радиолокатор содержит плоскую приемопередающую активную фазированную антенную решетку (АФАР), разделенную по осевым линиям на четыре плоские примыкающие подрешетки, каждая из которых содержит, по меньшей мере, по одному приемопередающему модулю (ППМ), конструктивно объединенному с линейной антенной решеткой излучателей, и одному приемному блоку, при этом радиолокатор дополнительно содержит модулятор короткоимпульсных излучаемых сигналов, синтезатор опорных сигналов, блок управления и первичной обработки цифровых сигналов (БУПОС), выполненный с возможностью обработки принятых сигналов от четырех подрешеток, вычисления координат и скорости движения объектов, опорно-поворотное устройство для обеспечения кругового обзора пространства, в котором установлены мотор-редуктор, вращающееся устройство передачи цифровой информации от блока управления и первичной обработки цифровых сигналов потребителю и энкодер точного определения угла азимута, а также и автоматизированное рабочее место оператора с ЭВМ, причем передающие входы всех приемопередающих модулей в каждой подрешетке через первый и второй делители излучаемого сигнала соединены с выходом модулятора излучаемого сигнала, высокочастотный первый вход модулятора соединен с пятым выходом синтезатора опорных сигналов, а приемные первые выходы всех приемопередающих модулей в каждой подрешетке через блок сумматора сигналов соединены с первым входом приемного блока подрешетки, а второй вход приемного блока каждой подрешетки по гетеродинному сигналу соединен с одним из четырех выходов синтезатора опорных сигналов, выходы приемных блоков в каждой подрешетке соединены с первыми четырьмя высокочастотными входами БУПОСа, первые четыре выхода БУПОСа подключены с возможностью передачи сигналов управления на вторые входы ППМ всех четырех подрешеток, пятый вход БУПОСа подключен к опорно-поворотному устройству с возможностью приема от него кодов угла азимута от энкодера, входящего в состав опорно-поворотного устройства, а также к ЭВМ, вход БУПОСа подключен к кварцевому генератору, а шестой высокочастотный выход БУПОСа подключен к входу синтезатора опорных сигналов, седьмой выход БУПОСа подключен к второму входу.

В некоторых вариантах реализации разработанного устройства приемопередающая активная фазированная антенная решетка содержит одну плоскую фазированную решетку излучателей с узким лучом диаграммы направленности. Это позволяет повысить точность измерения угловых координат объектов.

В некоторых вариантах реализации разработанного устройства каждая из четырех плоских примыкающих подрешеток содержит, по меньшей мере, по одному приемопередающему модулю и, по меньшей мере, одному приемному блоку, позволяющих сформировать на прием суммарную диаграмму направленности путем суммирования принятых сигналов от четырех подрешеток в блоке управления и первичной обработки цифровых сигналов, разностную азимутальную диаграмму направленности путем суммирования сигналов от двух правых подрешеток и суммирования сигналов от двух левых подрешеток с последующим вычитанием полученных сумм сигналов в блоке управления и первичной обработки цифровых сигналов и разностную угломестную диаграмму направленности путем суммирования сигналов от двух верхних подрешеток и суммирования сигналов от двух нижних подрешеток с последующим вычитанием полученных сумм сигналов в блоке управления и первичной обработки цифровых сигналов. Приведенный вариант реализации конструкции обеспечивает дополнительное повышение точности измерения угловых координат объектов и возможность сканировать в двух плоскостях.

В состав приемопередающего модуля, который является конструктивно законченным блоком, предпочтительно включены линейная антенная решетка излучателей, высокочастотный циркулятор для разделения приемных и передающих сигналов, элементы формирования амплитудно-фазового распределения сигналов на прием и передачу по вертикальным рядам излучателей плоской фазированной антенной решетки, элементы формирования амплитудно-фазового распределения сигналов на прием и передачу по горизонтальным рядам излучателей плоской фазированной антенной решетки, комплект приемных усилителей отраженного сигнала, комплект передающих усилителей излучаемого сигнала с управляемыми манипуляторами подачи электропитания и микроконтроллер для управления элементами формирования амплитудно-фазового распределения сигналов в соответствии с заданной временной диаграммой работы с обеспечением электронного сканирования активной фазированной антенной решеткой в двух плоскостях. Разработанная конструкция приемопередающего модуля позволяет обеспечить сканирование в двух плоскостях и существенно понизить энергопотребление всего радиолокатора.

Предпочтительно в качестве элементов формирования амплитудно-фазового распределения сигналов использованы управляемые аттенюаторы и фазовращатели.

В некоторых вариантах реализации опорно-поворотное устройство может быть выполнено с возможностью обеспечения кругового обзора пространства по азимуту.

В некоторых вариантах реализации короткоимпульсный радиолокатор может быть выполнен с возможностью обзора пространства во всей верхней полусфере путем электронного сканирования главным лучом диаграммы направленности всего заданного угломестного сектора с последующим электронным передвижением на ширину луча по половинной мощности по азимуту и повторным сканированием всего угломестного сектора до предельного угла азимута, при этом активная фазированная антенная решетка выполнена с возможностью доворота посредством опорно-поворотного устройства по углу азимута до появления первого дифракционного луча с обеспечением бездифракционного сканирования вкруговую.

Приемные блоки блока управления и первичной обработки цифровых сигналов могут быть выполнены с возможностью генерирования сигналов на промежуточной частоте, более чем в два раза превышающей тактовую частоту аналого-цифровых преобразователей, при этом только программируемая логическая интегральная схема выполнена с возможностью производить в цифровом виде второе преобразование частоты и квадратурной демодуляции сигнала. Подобное выполнение блоков позволяет упростить СВЧ часть аппаратуры, обеспечить идентичность каналов, повысить надежность.

Блок управления и первичной обработки цифровых сигналов может содержать задающий кварцевый генератор, выполненный с возможностью формирования высокостабильного сигнала для синтезатора опорных сигналов, аналогово-цифрового преобразователя и программируемой логической интегральной схемы. Это позволяет обеспечить качество синхронизации работы всего изделия.

В предпочтительном варианте реализации программируемая логическая интегральная схема блока управления и первичной обработки цифровых сигналов выполнена с возможностью вычисления скорости объектов путем организации, по меньшей мере, трех раздельных вычислительных ветвей на основе цифровых умножителей при разных допплеровских набегах фазы и по оценке максимального уровня амплитуды сигнала во всех каналах. Это обеспечивает измерение вектора скорости объектов.

Конструкция разработанного устройства приведена на графическом материале, где на фиг. 1 представлена блок-схема радиолокатора; на фиг. 2 изображена блок-схема одной подрешетки АФАР; на фиг.. 3 показан один из вариантов построения приемопередающего модуля; на фиг. 4 представлена упрощенная блок-схема блока управления и первичной обработки входного сигнала. На фиг. 5 приведен график зависимости энергетических потерь в потенциале радиолокационной станции (РЛС) при цифровой обработке сигнала от скорости объекта из-за проявления допплеровского набега фазы в пачке принятых радиоимпульсов и несогласованной фильтрации пачки этих импульсов; на фиг. 6 приведена блок-схема алгоритма оценки скорости объектов.

Радиолокатор разработаной конструкции содержит (фиг. 1) плоскую приемопередаюшую активную фазированную антенную решетку (АФАР) 1, разделенную по осевым линиям на четыре плоские примыкающие подрешетки (фиг. 2), каждая из которых содержит, по меньшей мере, один приемопередающий модуль 2, конструктивно объединенный с линейной антенной решеткой излучателей, причем количество излучателей равно N/2, сумматор 3 принятых антенной подрешеткой сигналов, делитель излучаемых сигналов 4, приемный блок 5. Все ППМ в каждой подрешетке устанавливают в столбец с шагом, определяемым размерами и видом диаграммы направленности (ДН) всей АФАР (1). Количество приемопередающих модулей 2 в подрешетке может быть увеличено до N/2. Таким образом, количество излучателей в плоской АФАР 1 составляет N². Кроме того, разработанная конструкция содержит модулятор 6 короткоимпульсных излучаемых сигналов, синтезатор 7 опорных сигналов, блок 8 управления и первичной обработки цифровых сигналов, в котором обрабатываются принятые сигналы от четырех подрешеток, а также опорно-поворотное устройство 9 для обеспечения вращения АФАР по азимуту, причем опорно-поворотное устройство содержит мотор-редуктор 11, вращающееся устройство передачи цифровой информации 12 и энкодер 13 точного определения угла азимута, также разработанное устройство содержит автоматизированное рабочее место 10 оператора. От модулятора 6 излучаемый сигнал через второй делитель излучаемых сигналов 14 (фиг. 1) поступает на четыре подрешетки АФАР и через первый делитель 4 (фиг. 2) распределяется по высокочастотным входам всех ППМ подрешетки. Сигналы от высокочастотных выходов всех ППМ подрешетки объединяются в сумматоре 3 и поступают на приемный блок 5, где сигнал усиливается, преобразуется в сигнал промежуточной частоты (f пр) и передается для обработки в БУПОС 8. Синтезатор 7 формирует опорный сигнал на излучение (f нес), который поступает в модулятор 6, и на сигналы гетеродинной частоты (f гет) для всех приемных блоков 5. От кварцевого генератора, расположенного в БУПОС 8, на синтезатор 7 поступает опорный кварцевый сигнал (f кв). Обмен информацией между БУПОС и ЭВМ автоматизированного рабочего места оператора 10 производится через вращающееся устройство 12, которое может быть выполнено на основе волоконно-оптического перехода. Мотор-редуктор 11 может быть выполнен с полым валом, через который проходят кабели связи от энкодера 13 и АРМ оператора 10 к БУПОС 8.

Один из вариантов выполнения блок-схемы ППМ 2 приведен на фиг. 3. Указанный вариант имеет многоканальную (количество каналов - N/2) в горизонтальной плоскости структуру. ППМ содержит одну для всех каналов линейную фазированную антенную решетку из N/2 излучателей, а также в каждом канале Y-циркулятор 25 для разделения трактов излучаемых и приемных сигналов. При проектировании широкополосной линейной антенной решетки в ППМ для радиолокатора X-диапазона частот предложено применять печатные рупорные излучатели различного вида, в частности полосковые ТЕМ-рупоры типа Вивальди, обладающие малой массой и обеспечивающие хорошее согласование волновых сопротивлений в широкой полосе рабочих частот. В каждом канале ППМ в тракте излучаемых сигналов последовательно установлены промежуточный усилитель мощности 20, управляемые аттенюатор 21 и фазовращатель 22, оконечный усилитель мощности 23 и управляемый манипулятор 24 подачи элекропитания на оконечный усилитель мощности 23. В каждом канале ППМ в тракте приемных сигналов последовательно установлены управляемые аттенюатор 29 и фазовращатель 28, малошумящий усилитель 27 и двухпозиционный переключатель 26 с СВЧ-нагрузкой 36. Далее тракты излучаемых сигналов всех каналов ППМ объединяются в делителе сигнала 19, а тракты приемных сигналов всех каналов ППМ объединяются в сумматоре сигнала 30. С выхода сумматора сигналов 30 принятый сигнал поступает на малошумящий усилитель 31 и далее через управляемые фазовращатель 32 и аттенюатор 33 на высокочастотный выход ППМ. От высокочастотного входа ППМ излучаемый сигнал последовательно поступает на управляемые аттенюатор 15 и фазовращатель 16, затем на предварительный усилитель мощности 17 и далее на делитель сигнала 19. Подача электропитания на предварительный усилитель мощности 17 регулируется управляемым манипулятором 18. Микроконтроллер 34 по сигналам от БУПОС 8 в соответствии с временной диаграммой работы РЛС формирует сигналы управления для аттенюаторов 15, 33, 21, 29, фазовращателей 16, 32, 22, 28, манипуляторов подачи электропитания 18, 24 и двухпозиционного переключателя 26.

Таким образом, амплитудно-фазовое распределение сигнала по горизонтали антенного полотна АФАР 1 формируется управляемыми аттенюаторами 21, 29 и фазовращателями 22, 28 в каждом канале каждого ППМ, а по вертикали - управляемыми аттенюаторами 15, 33 и фазовращателями 16, 32 в каждом ППМ. Электронное сканирование в угломестной плоскости осуществляется фазовращателями 16, 32, а в азимутальной плоскости фазовращателями 22, 28. Двухпозиционный переключатель 26 позволяет внести дополнительное ослабление сигнала, проникающего в приемный тракт через Y-циркулятор во время излучения.

В настоящее время на рынке радиоэлементов появилось значительное разнообразие перечисленных выше микросхем, обладающих требуемым быстродействием, уровнем выходной мощности, необходимых для создания короткоимпульсных радиолокаторов. Основными производителями такой продукции являются НЛП «Пульсар», НПФ «Микран», ОКБ «Планета», МАСОМ, Tico Electronics, Hittite и Avago.

Модулятор короткоимпульсных излучаемых сигналов 6 может быть выполнен на принципах, изложенных в патенте на изобретение RU 2460089, опубликован 29.03.2011 г.

Один из вариантов выполнения блок-схемы БУПОС 8 приведен на фиг. 4. Указанный вариант содержит четыре АЦП 35 по числу приемных блоков 5 и, соответственно, подрешеток АФАР 1, программируемую логическую интегральную схему - ПЛИС 36, процессор 39, ОЗУ 40, ПЗУ 41, узел преобразования интерфейсов 38 и узел синхронизации 37. Узел синхронизации 37 в рассматриваемом варианте содержит кварцевый генератор высокостабильного сигнала (f кв), по которому организуется вся временная диаграмма работы радиолокатора, и формирует сигналы тактовой частоты (f такт) для АЦП 35. Кварцевый генератор с выходной частотой от 10 до 100 МГц может быть выполнен на основе микросхем фирм Epson и Geyer.

Узел синхронизации 37 может быть реализован на микросхемах распределения тактовых импульсов фирм Analog Devices и On Semiconductor. Узел преобразования интерфейсов 38 и процессор 39 может быть выполнен на однокристальных микропроцессорах фирм ARM и MIPS Technology. В качестве ПЛИС 36 могут быть использованы микросхемы типа VERTEX или ZYNQ-7000 фирмы Xilinx. В микросхему типа ZYNQ-7000 встроены два микропроцессора, в этом случае процессор 39 входит в состав ПЛИС (36).

Короткоимпульсный моноимпульсный радиолокатор с электронным сканированием в двух плоскостях функционирует следующим образом.

Модулятор 6 формирует зондирующие сигналы с несущей частотой fнес, заданной синтезатором 7 и в соответствии с сигналами управления от блока управления и первичной обработки 8. Синтезатор 7 имеет возможность перестройки f нес. Современная элементная база позволяет создать модулятор, формирующий разнообразные зондирующие сигналы: одиночный радиоимпульс длительностью от 2 наносек и более, пачку фазокодоманипулированных (ФКМ) радиоимпульсов с любой скважностью, импульсы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), импульсно-допплеровские сигналы и др. Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает создание многофункционального радиолокатора с большим разнообразием зондирующих сигналов. Сформированный модулятором сигнал поступает на вход делителя сигналов 14 между подрешетками и, через делители сигналов 4 в каждой подрешетке, на входы всех ППМ 2. В каждом ППМ, в зависимости от его местоположения в АФАР, аттенюаторами 15, 21 и фазовращателями 16, 22 зондирующему сигналу задается требуемая амплитуда и фаза по излучателям линейной антенной решетки, и соответственно по всему антенному полотну АФАР 1. Переключатели 26 при излучении сигнала в пространство установлены так, чтобы проникающий в приемный тракт сигнал попадал в нагрузку 36. Отраженный от объекта и принятый АФАР сигнал в каждой подрешетке после всех ППМ суммируется в сумматоре 3 и поступает на приемные блоки 5. При этом в каждом ППМ, в зависимости от его местоположения в АФАР, аттенюаторами 29, 33 и фазовращателями 28, 32 принятому сигналу задается требуемая амплитуда и фаза по излучателям линейной антенной решетки, и соответственно по всему антенному полотну АФАР 1. Переключатели 26 при приеме сигнала установлены так, чтобы поступающий в приемный тракт сигнал проходил через ППМ. В приемных блоках 5 принятый каждой подрешеткой сигнал на fнес преобразуется в сигнал на промежуточной частоте fпp и поступает на БУПОС 8, где оцифровывается с тактовой частотой ггакт.

БУПОС обеспечивает выполнение следующих задач:

- аналого-цифровое преобразование сигналов с выходов приемных блоков;

- прием управляющих команд с АРМ оператора;

- управление режимами работы и формирование временных диаграмм работы радиолокатора в соответствии с принятыми командами оператора;

- управление формированием передающей и приемной диаграмм направленности ФАР;

- управление формированием зондирующего сигнала для различных режимов работы радиолокатора;

- управление амплитудной характеристикой приемных блоков (АРУ);

- первичную цифровую обработку полученных сигналов и определение трехмерного положения объектов в пространстве и их вектора скорости.

Аналого-цифровое преобразование на промежуточной частоте позволяет исключить недостатки аналогового способа формирования квадратурных сигналов, такие как невысокие стабильность и линейность, неидентичность каналов, нарушение квадратуры, трудности фильтрации. Использование современной элементной базы (высокопроизводительных ПЛИС) при реализации алгоритмов квадратурной демодуляции сигнала позволяет снизить массу, габариты и цену устройства, существенно повысить его надежность. При аналого-цифровом преобразовании на промежуточной частоте спектр сигнала, во избежание спектральных искажений, должен располагаться в одной из спектральных зон Найквиста, и должно выполняться условие: fтакт=4fпр/(2i+1), где fпр - промежуточная частота сигнала, i=0, 1, 2, … Так, например, при промежуточной частоте fпр=900 МГц, i=4, тактовая частота для АЦП должна быть 400 МГц, что легко реализуется в АЦП фирмы Texas Instruments. Способ формирования отсчетов квадратурных составляющих при аналого-цифровом преобразовании сигнала на промежуточной частоте в предлагаемом радиолокаторе известен. (См. статья А. Парамонов, О. Куропаткин «Цифровая обработка при когерентной демодуляции сигналов» публикация 08.08.2007 на сайте www.gawhttp://gaw.ruru «Теоретические основы современной элементной базы высокоскоростных радиодемодуляторов»).

Далее в ПЛИС 36 формируются суммарная ДН (сигналы от подрешеток складываются), разностная азимутальная ДН (отдельно складываются сигналы от пар подрешеток, расположенных одна под другой, потом вычитаются), разностная угломестная ДН (отдельно складываются сигналы от пар подрешеток, расположенных рядом друг с другом, потом вычитаются).

В ПЛИС также реализованы модули управления ППМ и формирования зондирующих сигналов, быстродействующее оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), модули формирования сигналов управления и обмена данными с другими блоками радиолокатора. ОЗУ предназначено для хранения оцифрованных радиолокационных сигналов предыдущих зондирований и совместно с процессором обеспечивает одновременные запись и чтение данных в темпе поступления. Сигналы управления, формируемые в ПЛИС, через узел преобразования интерфейсов поступают к соответствующим узлам и блокам радиолокатора. Ответные сигналы от узлов и блоков радиолокатора через этот же узел преобразования интерфейсов поступают на соответствующие входы ПЛИС. Узел синхронизации вырабатывает необходимые для работы БУПОС тактовые и опорные сигналы. Опорный синхросигнал узла синхронизации, предназначенный для других блоков и устройств радиолокатора, через формирователь-усилитель поступает на выход БУПОС. По управляющему интерфейсу узел синхронизации соединен с процессором. Процессор обработки и обмена информацией с АРМ обеспечивает взаимодействие с АРМ оператора, начальную инициализацию БУПОС, буферизацию данных первичной обработки и их частичную вторичную обработку, а также передачу обработанных данных в АРМ оператора. По алгоритмам первичной обработки, реализованным в ПЛИС первичной обработки, осуществляется: прием данных от АЦП, цифровая фильтрация через КИХ-фильтр с изменяемыми параметрами, прямое квадратурное детектирование либо квадратурное детектирование посредством гребенки полифазных фильтров, низкочастотная фильтрация через КИХ-фильтр, внутриимпульсное накопление. В случае обработки последовательности фазоманипулированных или ЛЧМ сигналов далее осуществляется сжатие сигнала через согласованный фильтр. Одновременно с приемом данных от АЦП, для предотвращения насыщения входного тракта и в зависимости от режима работы радиолокатора, осуществляется управление усилением приемников сигналов (ВАРУ).

Адаптивная пороговая обработка включает в себя вычисление модуля по квадратурным составляющим сигнала, вычисление адаптивного порога обнаружения в соответствии с заданными коэффициентами, а также выделение локального максимума в непрерывной зоне превышения модуля сигнала над адаптивным порогом. При адаптивной пороговой обработке в БУПОС предусмотрено задание набора параметров вычисления порогов, выбираемых в зависимости от режима работы и дальности зондирования. Квадратурные значения и модуль сигнала, соответствующие локальному максимуму, а также сопутствующая информация о вычисленном пороге, номере отсчета по дальности, текущей диаграмме направленности и пространственном положении АФАР запоминается в буферной памяти и используется для формирования отметки от объекта.

Измерение скорости цели в традиционных радиолокационных станциях осуществляется по доплеровской модуляции частоты отраженного импульса. Если скорость достаточно велика, то ее определение производится по одному зондирующему импульсу. При этом есть некоторая минимальная скорость, которая может быть измерена данным способом. Для небольших скоростей применяется также доплеровская оценка по нескольким импульсам пачки. Однако, в этом случае есть так называемые "слепые" скорости, когда фаза отраженного импульса меняется на целое число 2π от импульса к импульсу, и цель кажется неподвижной. При определенных условиях таких "слепых" скоростей может быть достаточно много. При моноимпульсной радиолокации наносекундными импульсами эти проблемы полностью снимаются, так как благодаря высокому разрешению по дальности определение скорости объектов происходит при наблюдении ее перемещения по точечным замерам.

Однако при первом обнаружении объекта требуется знать хотя бы направление его вектора скорости. При облучении малоразмерного движущегося объекта, например, пачкой ФКМ радиоимпульсов энергетический потенциал радиолокатора значительно снижается из-за того, что каждый отраженный импульс в пачке приобретает допплеровский фазовый набег и свертка пачки становится неоптимальной. На фиг. 5 представлены потери в энергетическом потенциале в зависимости от скорости объектов при различной длительности радиоимпульса в пачке из 256 импульсов, модулированной по закону М-последовательности. Из графиков видно, что при τ_имп=40 наносек при скорости объекта более 600 м/сек потери уже существенны.

В связи с этим в предлагаемом радиолокаторе организована многоканальная обработка входного сигнала в зависимости от скорости объектов. Сущность идеи поясняется на фиг. 6 (алгоритм суммарно-разностной обработки для упрощения не показан). Основная ветвь алгоритма состоит из ФНЧ 42, согласованного оптимального фильтра на одиночный импульс 43, квадратурного демодулятора 44, комплексного умножителя на «1» (в одноканальном варианте он, в общем случае, не нужен), согласованного фильтра на пачку импульсов 46, блока вычисления модуля комплексного числа 47 и порогового устройства 48. Далее формирователь отметки 49 для каждого объекта определяет всю матрицу координат. Многоканальность по скорости объектов вводится после квадратурного демодулятора 44. Слева от основной ветви алгоритма комплексные умножители 45 получают отрицательные допплеровские фазовые приращения ψдоп, 2 ψдоп, и. т.д., а справа - положительные. В результате, в одном из каналов пачка импульсов свернется оптимально и на выходе порогового устройства 48 сигнал по амплитуде будет больше, чем в других, а знак вектора скорости будет определен однозначно (объект приближается или удаляется). Дискрет фазового приращения ψдоп выбирается исходя из производительности ПЛИС. Для сведения, в ПЛИС ZYNQ-7000 встроены готовые умножители в количестве 900 единиц. Обзор пространства в предлагаемом радиолокаторе производится во всей верхней полусфере следующим образом. Электронно-управляемый главный луч диаграммы направленности последовательно сканирует весь заданный угломестный сектор, потом передвигается на ширину луча по азимуту и снова сканирует весь угломестный сектор. И так до предельного угла азимута, при котором появляется первый дифракционный луч, после чего опорно-поворотное устройство доворачивает полотно АФАР по азимуту, что обеспечивает бездифракционное сканирование вкруговую.

Использование предлагаемого изобретения позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет высокоточного измерения трехмерного положения объектов в пространстве и их скорости.

1. Короткоимпульсный радиолокатор с электронным сканированием в двух плоскостях и с высокоточным измерением координат и скорости объектов, отличающийся тем, что он содержит плоскую приемопередающую активную фазированную антенную решетку, разделенную по осевым линиям на четыре плоские примыкающие подрешетки, каждая из которых содержит, по меньшей мере, по одному приемопередающему модулю, конструктивно объединенному с линейной антенной решеткой излучателей, и одному приемному блоку, при этом радиолокатор дополнительно содержит модулятор короткоимпульсных излучаемых сигналов, синтезатор опорных сигналов, блок управления и первичной обработки цифровых сигналов, выполненный с возможностью обработки принятых сигналов от четырех подрешеток, вычисления координат и скорости движения объектов, опорно-поворотное устройство для обеспечения кругового обзора пространства, в котором установлены мотор-редуктор, вращающееся устройство передачи цифровой информации от блока управленияи первичной обработки цифровых сигналов потребителю и энкодер точного определения угла азимута, а также и автоматизированное рабочее место оператора с ЭВМ, причем передающие входы всех приемопередающих модулей в каждой подрешетке через первый и второй делители излучаемого сигнала соединены с выходом модулятора излучаемого сигнала, высокочастотный первый вход модулятора соединен с пятым выходом синтезатора опорных сигналов, а приемные первые выходы всех приемопередающих модулей в каждой подрешетке через блок сумматора сигналов соединены с первым входом приемного блока подрешетки, а второй вход приемного блока каждой подрешетки по гетеродинному сигналу соединен с одним из четырех выходов синтезатора опорных сигналов, выходы приемных блоков в каждой подрешетке соединены с первыми четырьмя высокочастотными входами блока управления и первичной обработки цифровых сигналов, первые четыре выхода блока управления и первичной обработки цифрового сигнала подключены с возможностью передачи сигналов управления на вторые входы приемопередающих модулей всех четырех подрешеток, пятый вход блока управления и первичной обработки цифровых сигналов подключен к опорно-поворотному устройству с возможностью приема от него кодов угла азимута от энкодера, а также к ЭВМ, вход блока управления и первичной обработки цифровых сигналов подключен к кварцевому генератору, а шестой высокочастотный выход блока управления и первичной обработки цифровых сигналов подключен к входу синтезатора опорных сигналов, седьмой выход блока управления и первичной обработки цифровых сигналов подключен к второму входу модулятора.

2. Короткоимпульсный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что приемопередающая активная фазированая антенная решетка содержит одну плоскую фазированную решетку излучателей с узким лучом диаграммы направленности.

3. Короткоимпульсный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что каждая из четырех плоских примыкающих подрешеток содержит, по меньшей мере, по одному приемопередающему модулю и, по меньшей мере, одному приемному блоку, позволяющих сформировать на прием суммарную диаграмму направленности путем суммирования принятых сигналов от четырех подрешеток в блоке управления и первичной обработки цифровых сигналов, разностную азимутальную диаграмму направленности путем суммирования сигналов от двух правых подрешеток и суммирования сигналов от двух левых подрешеток с последующим вычитанием полученных сумм сигналов в блоке управления и первичной обработки цифровых сигналов и разностную угломестную диаграмму направленности путем суммирования сигналов от двух верхних подрешеток и суммирования сигналов от двух нижних подрешеток с последующим вычитанием полученных сумм сигналов в блоке управления и первичной обработки цифровых сигналов.

4. Короткоимпульсный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что в состав приемопередающего модуля, который является конструктивно законченным блоком, включены линейная антенная решетка излучателей, высокочастотный циркулятор для разделения приемных и передающих сигналов, элементы формирования амплитудно-фазового распределения сигналов на прием и передачу по вертикальным рядам излучателей плоской фазированной антенной решетки, элементы формирования амплитудно-фазового распределения сигналов на прием и передачу по горизонтальным рядам излучателей плоской фазированной антенной решетки, комплект приемных усилителей отраженного сигнала, комплект передающих усилителей излучаемого сигнала с управляемыми манипуляторами подачи электропитания и микроконтроллер для управления элементами формирования амплитудно-фазового распределения сигналов в соответствии с заданной временной диаграммой работы с обеспечением электронного сканирования активной фазированной антенной решеткой в двух плоскостях.

5. Короткоимпульсный радиолокатор по п. 4, отличающийся тем, что в качестве элементов формирования амплитудно-фазового распределения сигналов использованы управляемые аттенюаторы и фазовращатели.

6. Короткоимпульсный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что опорно-поворотное устройство выполнено с возможностью обеспечения кругового обзора пространства по азимуту.

7. Короткоимпульсный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью обзора пространства во всей верхней полусфере путем электронного сканирования главным лучом диаграммы направленности всего заданного угломестного сектора с последующим электронным передвижением на ширину луча по половинной мощности по азимуту и повторным сканированием всего угломестного сектора до предельного угла азимута, при этом активная фазированная антенная решетка выполнена с возможностью доворота посредством опорно-поворотного устройства по углу азимута до появления первого дифракционного луча с обеспечением бездифракционного сканирования вкруговую.

8. Короткоимпульсный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что приемные блоки блока управления и первичной обработки цифровых сигналов выполнены с возможностью генерирования сигналов на промежуточной частоте, более чем в два раза превышающей тактовую частоту аналого-цифровых преобразователей, при этом только программируемая логическая интегральная схема выполнена с возможностью производить в цифровом виде второе преобразование частоты и квадратурной демодуляции сигнала.

9. Короткоимпульсный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что блок управления и первичной обработки цифровых сигналов содержит задающий кварцевый генератор, выполненный с возможностью формирования высокостабильного сигнала для синтезатора опорных сигналов, аналогово-цифрового преобразователя и программируемой логической интегральной схемы.

10. Короткоимпульсный радиолокатор по п. 1, отличающийся тем, что программируемая логическая интегральная схема блока управления и первичной обработки цифровых сигналов выполнена с возможностью вычисления скорости объектов путем организации, по меньшей мере, трех раздельных вычислительных ветвей на основе цифровых умножителей при разных допплеровских набегах фазы и по оценке максимального уровня амплитуды сигнала во всех каналах.

Изобретение относится к радиолокации. Технический результат заключается в обеспечении уклонения воздушного движущегося объекта от атакующего летящего летательного аппарата, угрожающего уничтожить его.

Импульсно-доплеровская моноимпульсная рлс // 2497146

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для имитации частотно-временной структуры радиолокационного сигнала, отраженного от подстилающей поверхности, от одной или нескольких целей, находящихся на фиксированном направлении, и может быть использовано, например, для имитации ложных целей, в том числе расположенных ближе носителя, для имитации боевой работы радиолокационной системы (РЛС), а также для имитации эхо-сигналов радиовысотомеров при зондировании сигналами с различными видами линейной частотной модуляции.

Способ совместного моноимпульсного мгновенного определения частоты принимаемого сигнала и пеленга источника этого сигнала // 2492500

Способ радиолокационного обзора пространства // 2478981

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении или модернизации вращающихся многофункциональных радиолокационных систем (РЛС) с электронным сканированием лучом.

Короткоимпульсный моноимпульсный радиолокатор с электронным сканированием в одной плоскости // 2460089

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в многофункциональных береговых, аэродромных и корабельных радиолокационных станциях (РЛС) для обнаружения наземных и надводных объектов, в том числе и малоразмерных, и может быть использовано в системах управления воздушным движением.

Моноимпульсная радиолокационная система обнаружения и самонаведения // 2439608

Изобретение относится к радиолокационным системам со сложными, в частности фазоманипулированными, зондирующими сигналами, используемым, преимущественно, на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) и предназначенным для обнаружения, сопровождения моноимпульсным способом сигналов от объектов назначения и приведения к ним БПЛА.

Способ пространственной селекции приходящих сигналов в измерительной антенне моноимпульсного радиолокатора // 2402789

Изобретение относится к области антенной техники, а именно к способам пространственной селекции приходящих радиосигналов. .

Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой // 2389038

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано в моноимпульсных радиолокационных станциях (РЛС) сопровождения целей и ракет. .

Моноимпульсная система со сверхрегенеративным ответчиком // 2368916

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиолокации, и может быть использовано для определения наклонной дальности радиотехническими методами, например, до аэрологических радиозондов (АРЗ), также может быть использовано для измерения угловых координат АРЗ и сопровождения АРЗ по дальности.

Устройство пеленгации малозаметных радиолокационных станций // 2343500

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в пассивной радиолокации, в том числе в средствах радиотехнической разведки. .

Моноимпульсная рлс миллиметрового диапазона // 2600109

Изобретение относится к радиолокационной измерительной технике и может быть использовано в импульсных радиолокационных станциях (РЛС) миллиметрового диапазона. Достигаемый технический результат - повышение помехозащищенности РЛС от взаимных помех и снижение погрешности измерения пеленга цели. Указанный результат достигается за счет использования в приемнике второй промежуточной частоты, приема суммарных и разностных сигналов без разделения во времени. 1 ил.

Моноимпульсная вторичная радиолокационная система с режимом s // 2606386

Изобретение относится к радиолокационным системам, предназначенным для обнаружения целей, измерения их координат, приема дополнительной информации от воздушных судов, оборудованных ответчиками режима S четвертого уровня, сопровождения целей моноимпульсным способом. Достигаемый технический результат - повышение точности совмещения отметок от воздушных судов, полученных от вторичного (ВРЛ) и первичного (ПРЛ) радиолокаторов. Указанный результат достигается тем, что моноимпульсная вторичная радиолокационная система содержит антенную систему, колонну привода вращения, связанную через вращающиеся переходы с передающими и приемными антеннами антенной системы, аппаратную станцию, содержащую, по меньшей мере, запросчик, источник бесперебойного питания, терминал управления радиолокаторами, дистанционный терминал, содержащий аппаратуру связи с радиолокатором для дистанционного управления ВРЛ с учетом полученных по каналам связи сигналов с обработанной в запросчике радиолокационной информацией, контрольный ответчик, обеспечивающий юстировку и контроль работы радиолокатора путем приема запросных сигналов и излучения ответных сигналов с радиолокационной информацией, при этом аппаратная станция дополнительно снабжена блоком следящей системы, обеспечивающим синхронное и синфазное вращение антенных систем ПРЛ и ВРЛ. Система содержит систему жизнеобеспечения аппаратной станции, включающую, по меньшей мере, температурные датчики, кондиционеры и обогреватели. Запросчик включает, по меньшей мере, синхронизатор, передатчик с модулятором, усилители мощности, приемники, процессоры обработки данных. Контрольный ответчик включает, по меньшей мере, рупорную антенну, приемник, передатчик, процессор обработки данных. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ адаптивного измерения угловых координат // 2606707

Изобретение относится к области радиолокационных измерений. Особенностью заявленного способа адаптивного измерения угловых координат объекта наблюдения является то, что от системы встроенного контроля на вычислительное устройство поступают также данные о коэффициентах передачи малошумящих усилителей приемных каналов приемо-передающих модулей, многоступенчатых управляемых аттенюаторов приемо-передающих модулей, суммарного и разностного приемных каналов углового дискриминатора и о вносимых суммарным и разностным приемными каналами углового дискриминатора фазовых сдвигах, о допустимых значениях изменений коэффициентов передачи малошумящих усилителей приемных каналов приемо-передающих модулей, многоступенчатых управляемых аттенюаторов приемо-передающих модулей, суммарного и разностного приемных каналов углового дискриминатора и данные о допустимых значениях изменений, вносимых суммарным и разностным приемными каналами углового дискриминатора фазовых сдвигов, а также о допустимых значениях угловых смещений полотна активной фазированной антенной решетки, которые хранятся в блоке памяти системы встроенного контроля, а поступающие от блока навигации данные об угловых смещениях полотна активной фазированной антенной решетки во входящем в состав системы встроенного контроля преобразователе оцифровываются и поступают в вычислительное устройство. Техническим результатом является повышение точности измерения угловых координат и расширение области применения заявленного способа. 2 ил.

Способ одновременного измерения двух угловых координат цели в обзорной амплитудной моноимпульсной радиолокационной системе с антенной решеткой и цифровой обработкой сигнала // 2615491

Изобретение относится к области радиотехники и может быть применено при одновременном измерении двух угловых координат (УК) цели в системах моноимпульсной радиолокации и радиопеленгации. Достигаемый технический результат - сокращение вычислений и времени одновременного измерения двух УК цели при высокой точности измерения, с ошибкой не более 1% ширины диаграммы направленности (ДН). Для достижения технического результата до приема сигналов осуществляют моделирование процесса приема и обработки с учетом использования антенной решетки с раскрывом прямоугольной формы, при котором осуществляют факторизацию двумерной весовой функции (ВФ) W(x,y)=Wx(x)Wy(y), исключающую при такой форме раскрыва влияние значения одной измеряемой координаты на процесс измерения другой координаты в азимутальной и угломестной плоскостях и обеспечивающую факторизацию двумерных ДН каналов Fm(ϑ,ϕ)=Fmθ(ϑ)Fmϕ(ϕ), где - номер парциального канала приема, и зависимость двумерной пеленгационной характеристики (ПХ) только от измеряемой координаты Sϑ(ϑ,ϕ,ϑ0)=Sϑ(ϑ,ϑ0), Sϕ(ϑ,ϕ,ϕ0)=Sϕ(ϕ,ϕ0), причем одномерными ВФ являются функции Хэмминга Wx(x)=0,08+0,92cos2(πх/2), -1≤х≤1 и Wy(y)=0,08+0,92cos2(πy/2), -1≤y≤1, обеспечивающие уровень боковых лепестков не выше минус 40 дБ и ширину рабочей зоны по каждой УК не менее двукратной ширины ДН парциального канала по уровню половинной мощности, или другие ВФ, обеспечивающие не больший, чем функции Хэмминга, уровень боковых лепестков и не меньший размер рабочей зоны, в процессе моделирования с учетом весовых функций, параметров АР и упомянутой факторизации определяют конкретный вид функций F1ϑ(ϑ), F2ϑ(ϑ), F3ϕ(ϕ), F4ϕ(ϕ) и Sϑ(ϑ,ϑ0), Sϕ(ϕ,ϕ0), параметрически зависящих от углов смещения ϑ0 и ϕ0, разлагают нечетные функции Sϑ(ϑ,ϑ0) и Sϕ(ϕ,ϕ0), описывающие полученные в результате факторизации одномерные ПХ, по нечетным степеням углов ϑ и ϕ в ряды Маклорена. 4 ил.

Квазимоноимпульсный вторичный радиолокатор // 2622399

Изобретение относится к области радиолокации, а именно к области вторичных моноимпульсных радиолокаторов, и может быть использовано для воздушного базирования вторичных радиолокаторов, предназначенных для управления воздушным движением летательных аппаратов. Достигаемый технический результат - увеличение точности измерения угловой координаты летательного аппарата за счет устранения ее зависимости от доплеровской добавки частоты в ответных сигналах. Технический результат достигается тем, что устройство содержит антенну, блок управляемых фазовращателей, сумматор, переключатель прием-передача, приемник, делитель мощности, управляемый элемент задержки, шесть ключей, три дешифратора, три обнаружителя, амплитудный детектор и угловой дискриминатор, определенным образом соединенные между собой. 2 з.п. ф-лы, 6 ил..

Моноимпульсный пеленгатор с комбинированным антенным устройством // 2624008

Изобретение относится к радиолокационным устройствам с импульсным зондирующим сигналом, преимущественно к моноимпульсным устройствам с активной фазированной антенной решеткой и цифровым суммарно-разностным преобразованием сигналов. Достигаемый технический результат - повышение быстродействия и точности определения пеленга. Указанный результат достигается за счет того, что моноимпульсный пеленгатор с комбинированным антенным устройством, содержит двухзеркальную антенну с возбуждением от активной фазированной антенной решетки, элементарные облучатели которой соединены с антенными входами-выходами многоканального приемопередающего устройства, сигнальные выходы которого подключены к соответствующим входам многоканального устройства цифрового преобразования и формирования суммарно-разностных сигналов, содержит также возбудитель-синтезатор опорных колебаний и управляющую электронно-вычислительную машину (ЭВМ), при этом многоканальное приемопередающее устройство состоит из четырех приемопередающих модулей, каждый из которых содержит три коммутатора прием-передача, смеситель, усилитель мощности, вход которого через предварительный усилитель соединен с первым выходом первого коммутатора прием-передача, а выход подключен к первому входу второго коммутатора прием-передача, второй вход-выход которого образует антенный вход-выход приемопередающего модуля, а выход через последовательно включенные устройство защиты, малошумящий усилитель и усилитель высокой частоты соединен со вторым входом третьего коммутатора прием-передача, первый вход которого образует вход сигнала возбуждения на промежуточной частоте приемопередающего модуля, а выход соединен со вторым входом смесителя, выход которого соединен с входом первого коммутатора прием-передача, второй выход которого образует сигнальный выход приемопередающего модуля, кроме этого возбудитель-синтезатор опорных колебаний содержит опорный генератор, к выходу которого подключены формирователь частоты дискретизации, выход которого соединен с соответствующим входом многоканального устройства цифрового преобразования и формирования суммарно-разностных сигналов, формирователь частоты гетеродина, к выходу которого подключены первые входы смесителей всех приемопередающих модулей, и формирователь промежуточной частоты, к выходу которого подключены первые входы четырех квадратурных амплитудных модуляторов, информационные входы которых и информационный вход формирователя частоты гетеродина соединены с первым выходом управляющей ЭВМ, выходы квадратурных амплитудных модуляторов соединены с первыми входами третьих коммутаторов прием-передача соответствующих приемопередающих модулей, при этом ко второму выходу управляющей ЭВМ подключен вход опорного сигнала многоканального устройства цифрового преобразования и формирования суммарно-разностных сигналов, к третьему выходу управляющей ЭВМ подключены управляющие входы коммутаторов прием-передача приемопередающих модулей, а к четвертому - управляющий вход антенного устройства. 3 ил.

Способ определения пространственных угловых координат радиосигнала в амплитудных моноимпульсных пеленгационных системах // 2625349

Изобретение относится к радиопеленгации в двух координатных плоскостях. Достигаемый технический результат - обеспечение беспоискового по направлению определения пространственных угловых координат сигнала в условиях противоречия между угловыми размерами зоны обзора и шириной лучей диаграмм направленности (ДН) антенной системы (АС), необходимой для обеспечения заданной точности пеленгования. Сущность способа состоит в приеме сигнала N лучевой ДН АС, ориентация и число N лучей которой позволяет одновременное накрытие их ДН всей области зоны обзора, обнаружении сигналов и измерении их амплитуд для всех N каналов приема, среди которых находят максимальную и запоминают соответствующий ей номер луча, относительно которого определяют отношения амплитуд сигналов других лучей. Для формирования оценок угловых координат сигнала зону обзора предварительно разбивают на дискретные элементы, каждый из которых характеризуется парой угловых координат и соответствующих им значений отношений амплитуд сигналов для всех N лучей ДН по отношению к максимальной для данной пары. Для полученного множества отношений для каждого из дискретных элементов зоны обзора определяют наилучшее совпадение отношений с измеренными их значениями при одинаковых номерах лучей с максимальными амплитудами с помощью метода наименьших квадратов, при котором оценками координат являются соответствующие этому случаю координаты дискретного элемента. 8 ил.

Способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики // 2631118

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации при определении азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики. Достигаемый технический результат заключается в адаптации использования моноимпульсной антенной системы с целью повышения точности пеленгации цели при воздействии факторов, искажающих пеленгационную характеристику. Результат достигается тем, что способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики включает обработку запомненной полной азимутальной последовательности сигналов с выхода моноимпульсной антенной системы, при этом из обработки исключают сигналы, лежащие ниже уровня достоверности результатов, определяемого величиной шума приемного тракта. После чего через точки, лежащие справа и слева от приблизительного направления на цель, образованные совокупностью угловых положений моноимпульсной антенной системы и соответствующими им величинами сигналов с выхода суммарно-разностного дискриминатора, проводятся интерполированные кривые третьего порядка, включающие эти точки, азимут, соответствующий точке пересечения этих кривых, является вычисленным азимутом цели. 3 ил.

Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой // 2632477

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано в моноимпульсных радиолокационных станциях (РЛС). Техническим результатом заявляемого моноимпульсной РЛС с автоматической калибровкой является исключение ошибок калибровки, вызванных переотражениями от предметов, расположенных вблизи излучателя и моноимпульсного облучателя, и расширение номенклатуры моноимпульсных РЛС, в которых применимо заявляемое решение. Указанный результат достигается за счет того, что в состав моноимпульсной РЛС с автоматической калибровкой входят: фазированная антенная решетка с суммарно-разностной схемой и системой распределения мощности между каналами, трехканальное приемное устройство, аналого-цифровые преобразователи, усилитель мощности, генератор сигналов, вычислитель, элемент связи, определенным образом выполненные и соединенные между собой. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ обработки радиолокационных сигналов в моноимпульсной рлс // 2636058

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано в моноимпульсных радиолокационных станциях (РЛС). Достигаемый технический результат - повышение точности и расширение функциональных возможностей моноимпульсного пеленгования при использовании одноканального приемного устройства моноимпульсной РЛС. Указанный результат достигается с использованием череспериодной фазовой манипуляции сигнала, поступающего с разностного выхода антенны моноимпульсной РЛС, векторного сложения этого фазоманипулированного сигнала с сигналом, поступающим с суммарного выхода антенны моноимпульсной РЛС, переноса результирующего сигнала на промежуточную частоту, его одноканального усиления, синхронного детектирования, аналого-цифрового преобразования, когерентного подпачечного накопления оцифрованных значений результирующего сигнала, компенсации доплеровских набегов фаз этого сигнала за время накопления подпачки, время-частотного преобразования накопленных значений результирующего сигнала, выделения суммарных и разностных сигналов в частотной области, определения их абсолютных значений и последующего вычисления соответствующих моноимпульсных отношений с учетом фазовых соотношений выделенных сигналов. 8 ил.