Способ двухэтапного радиолокационного обнаружения цели

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для сокращения времени обзора. Достигаемый технический результат - сокращение временных затрат на завязывание трасс целей и увеличение надежности сопровождения за счет уменьшения размеров строба первичного захвата, а также возможность обнаружения в первом обзоре особо опасных высокоскоростных целей. Указанный технический результат достигается тем, что в способе двухэтапного радиолокационного обнаружения цели, основанном на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, согласно изобретению на первом этапе разрешают цели по дальности, а на втором - по скорости, при этом на первом этапе используют зондирующий сигнал с повышенной разрешающей способностью по дальности, а на втором - по скорости, причем на первом этапе используют широкополосный зондирующий сигнал, а на втором - узкополосный. Кроме того, на втором этапе при зондировании используют последовательность сигналов с неоднозначной дальностью или пониженной разрешающей способностью по дальности. 3 з.п. ф-лы.

 

Заявляемое техническое решение относится к области радиолокации и может быть использовано для обнаружения цели.

Задача радиолокационной станции (РЛС) состоит в обнаружении цели - факта наличия в осматриваемом направлении и определении ее местоположения (угловые координаты, дальность и тип цели); кроме того, в большинстве случаев важно определить ее скорость для завязки трассы цели и ведения ее сопровождения. Решение этих задач РЛС осуществляют при работе, в основном, в двух режимах: режим поиска новых целей, их распознавание и режим слежения за обнаруженными целями, который следует после обнаружения и завязки трасс целей. Одним из вариантов процесса обнаружения и завязки трассы может быть следующий [С.3. Кузьмин. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. М., «Радио и связь», 1986 г., с. 109, 110 рис 3.1]. По двум отметкам, полученным в двух обзорах, вычисляют скорость и направление движения цели, а затем рассчитывают возможное положение отметки на следующий (третий) обзор. После чего завязывают трассу цели и осуществляют ее сопровождение. Осуществление сопровождения трассы цели обеспечивает прогнозирование положения цели, разрешение целей, сохранение информации о типе цели и степени ее опасности, полученной в режиме ее обнаружения. При недостаточной надежности выполнения процесса сопровождения возможен сброс трассы цели, ее потеря, перепутывание трасс целей. В результате необходимо вновь переходить в режим поиска цели, распознавания, завязки трассы и ее сопровождения. Сброс трассы цели возможен при пропуске отметок в стробе нескольких периодов обзора (в зависимости от установленного критерия). Это возможно, если в том числе размер строба установлен без достаточного учета возможных ошибок экстраполяции и измерения координат цели (в том числе дальность и скорость). Для повышения вероятности попадания отметки от цели в строб при следующем обзоре необходимо было бы увеличить размер строба по сравнению с расчетным. Но увеличение размера строба приводит к повышению вероятности попадания в строб ложных отметок или отметок, принадлежащих другим траекториям, следовательно, к ухудшению селектирующей и разрешающей способности операции стробирования [там же, с. 114, строки 13-9 снизу] и, как следствие, к возможному сбросу сопровождения. Минимизация размера строба при обеспечении заданной вероятности попадания отметки при следующем обзоре возможна, в том числе, при увеличении точности измерения дальности и радиальной скорости цели на текущем обзоре.

Но, как известно, в радиолокации действует принцип неопределенности, состоящий в том, что повышение точности определения дальности уменьшает точность определения скорости [Д.Е. Вакман. Сложные сигналы и принцип неопределенности в радиолокации. «Сов. рад.» 1965 г., с. 65, второй абзац снизу]. Так, например, для точного определения дальности необходимо использовать широкополосные сигналы. При этом сечение тела функции неопределенности такого сигнала локализовано по оси времени (дальности), но «размазано» по оси скорости. В то же время использование протяженных во времени сигналов позволяет с большей точностью определять скорость цели, так как сечение функции неопределенности такого сигнала локализовано по оси скорости и «размазано» по оси времени (дальности) [там же, с. 57 рис. 16], поэтому невозможно за счет использования одного типа зондирующего сигнала обеспечить разрешение по дальности и по скорости (измерить координаты цели - дальность и скорость).

Наиболее близким к заявляемому способу является способ двухэтапного радиолокационного обнаружения цели, основанный на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, при этом принимают решение об обнаружении цели, если принятый сигнал превысил увеличенный порог второго этапа [Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Том 1. «Сов. радио», 1976 г., с. 200. Двухэтапный обнаружитель].

Суть работы этого способа состоит в том, что во время первого этапа фиксируются дальности, на которых предположительно могут находиться цели (при пониженном пороге обнаружения и повышенной вероятности ложной тревоги). На втором этапе производят проверку превышения увеличенного порога второго этапа при допустимой вероятности ложной тревоги. При обнаружении превышения порога сигналами второго этапа считают цель обнаруженной, а если на первом этапе сигнал не обнаружен, то второй этап исключают.

Преимуществом такого способа обнаружения является повышение достоверности обнаружения целей при допустимой вероятности ложного обнаружения и при минимальных затратах времени на осмотр одного направления за счет того, что в «пустых» направлениях их зондирование исключают.

Недостаток этого способа состоит в том, что он и на втором этапе не позволяет определить движущуюся цель и, следовательно, не происходит селекция целей по степени опасности и определение скорости цели, для определения которой требуются дополнительные затраты времени (как минимум 2-3 периода обзора). Так как не известны ни направление движения, ни скорость этой цели, то ожидаемое местоположение отметки в следующем обзоре будет определяться с большой погрешностью (исходя из максимальных скоростей целей заданного класса). Поэтому в первом обзоре устанавливают строб (строб первичного захвата) с большим допуском.

Таким образом, недостаток известного способа состоит в том, что обнаружение траектории при первичном захвате и завязывании трассы устанавливают строб первичного захвата увеличенного размера [там же, с. 109 рис 3.1], что приводит к отмеченным ранее недостаткам. Определение радиальной скорости, необходимое для прогнозирования положения строба на следующий обзор, происходит в процессе многократного обзора по изменению расстояния до цели.

Таким образом, поставленной задачей (техническим результатом) заявляемого изобретения является сокращение временных затрат на завязывание трасс целей и увеличение надежности сопровождения за счет уменьшения размеров строба первичного захвата, а также возможность обнаружения в первом обзоре особо опасных высокоскоростных целей.

Поставленная задача (технический результат) решается тем, что в способе двухэтапного радиолокационного обнаружения цели, основанном на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, согласно изобретению на первом этапе разрешают цели по дальности, а на втором - по скорости.

Поставленная задача (технический результат) решается также тем, что на первом этапе используют зондирующий сигнал с повышенной разрешающей способностью по дальности, а на втором - по скорости.

Поставленная задача (технический результат) решается также тем, что на первом этапе используют широкополосный зондирующий сигнал, а на втором - узкополосный.

Поставленная задача (технический результат) решается также тем, что на втором этапе при зондировании используют последовательность сигналов с неоднозначной дальностью или пониженной разрешающей способностью по дальности.

Суть предлагаемого способа заключается в том, что используют свойство функции неопределенности в радиолокации для локализации ее сечения на первом этапе на оси времени и определяют дальность до цели без разрешения ее по скорости, а на втором этапе используют функцию неопределенности, сечение которой локализовано по оси скорости, и при известной дальности определяют скорость цели. С этой целью применяют два вида сигналов: на первом этапе применяют широкополосный сигнал (например, с внутриимпульсной модуляцией), а на втором (при обнаружении цели и определении дальности на первом этапе) применяют протяженный во времени немодулированный сигнал или сигнал с неоднозначностью по дальности (например, излученные в одном периоде несколько импульсов с эквивалентной энергетикой). При этом решается задача сокращения временных затрат на завязывание трасс целей и увеличение надежности сопровождения за счет уменьшения размеров строба первичного захвата, а также возможность обнаружения в первом обзоре особо опасных высокоскоростных целей за счет измерения допплеровской скорости на втором этапе.

Таким образом решается поставленная задача и достигается технический результат.

1. Способ двухэтапного радиолокационного обнаружения цели, основанный на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, отличающийся тем, что на первом этапе разрешают цели по дальности, а на втором - по скорости.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на первом этапе используют зондирующий сигнал с повышенной разрешающей способностью по дальности, а на втором - по скорости.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что на первом этапе используют широкополосный зондирующий сигнал, а на втором - узкополосный.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что на втором этапе при зондировании используют последовательность сигналов с неоднозначной дальностью или пониженной разрешающей способностью по дальности.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для сокращения времени обзора. Достигаемый технический результат изобретения - сокращение временных затрат на обнаружение цели в зоне действия пассивных помех.

Изобретение относится к системам обнаружения и может быть использовано для охраны подвижных и стационарных объектов при установлении факта проникновения нарушителей в охраняемое пространство и передачи тревожных сигналов с использованием ближнего поля излучения, основанного на использовании радарной технологии и технологии сверхширокополосных систем.

Изобретение относится к активным импульсным радиолокационным системам обнаружения и наблюдения воздушно-космических целей и предназначено для надежного обнаружения движущихся целей с различением их скоростных и маневренных характеристик, позволяющим осуществлять своевременную перенастройки системы вторичной обработки радиолокационного сигнала на работу по маневрирующей цели.

Изобретение относится к радиолокации с обнаружением объекта на основе использования «просветного» эффекта и может быть использовано для обнаружения и измерения координат низколетящих воздушных объектов (ракет, беспилотных летательных аппаратов и др.), в том числе выполненных с применением технологии «Стелс».
Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении или модернизации вращающихся многофункциональных радиолокационных систем с активными фазированными антенными решетками (АФАР) с электронным сканированием для обзора воздушного пространства.

Изобретение относится к системам обнаружения вторжений в замкнутом пространстве. Технический результат - снижение вероятности ложного срабатывания при функционировании системы в соответствии со своим назначением.

Изобретение относится к области радиолокации, конкретно к обработке квазинепрерывного радиолокационного сигнала с высокой частотой повторения импульсов в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях (РЛС), и может быть использовано в системах обработки первичной радиолокационной информации импульсно-доплеровских РЛС различного назначения.

Использование: изобретение относится к радиоприемным устройствам цифровых многоэлементных активных фазированных антенных решеток (АФАР). Сущность: радиоприемное устройство состоит из N каналов, каждый канал содержит последовательно соединенные усилитель высокой частоты, вход которого является входом канала, смеситель, второй вход которого является гетеродинным входом канала и усилитель промежуточной частоты (УПЧ), управляющий вход которого является управляющим входом канала, а выход являются выходом канала и выполнен дифференциальным.

Радиоизмерительная установка для измерения эффективной поверхности рассеяния объектов содержит: генератор ВЧ, приемник, приемо-передающую антенну, которая выполнена в виде плоской фазированной антенной решетки (ФАР) с N каналами, генератор опорной частоты, три смесителя, фильтр высокой частоты, генератор импульсов, импульсный модулятор, усилитель мощности, циркулятор, систему из √N+1 разветвителей, каждый разветвитель имеет √n выходов, N ответвителей, N аттенюаторов, N фазовращателей, N излучателей, блок настройки ФАР, который имеет N входов вторых выходов ответвителей, N первых выходов сигналов управления аттенюаторами и N вторых выходов сигналов управления фазовращателями.

Изобретение относится к радиолокационным пеленгаторам запреградных объектов. Достигаемый технический результат - повышение точности пеленгации локализованного слабоконтрасного объекта на фоне распределенной в пространстве помехи и обеспечение запреградного действия по локализованному объекту.
Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для сокращения времени обзора. Достигаемый технический результат - обнаружение цели, а именно обнаружение факта наличия цели в осматриваемом направлении и определение ее местоположения - угловые координаты и дальность; кроме того, для радиолокационных станций с малой дальностью - сохранение высокого темпа обзора и возможность выделения высокоскоростных целей. Технический результат по первому варианту изобретения достигается тем, что в способе двухэтапного радиолокационного обзора пространства, включающего в себя измерение дальности обнаруживаемой цели, пространство зондируют составным сигналом, состоящим из ограниченного по времени широкополосного сигнала и разнесенных во времени его частей, при этом для разрешения по дальности используют сигнал с внутриимпульсной модуляцией, а для разрешения по допплеровской скорости и ее измерения используют разнесенные по времени его части. Технический результат по второму варианту изобретения достигается тем, что в способе двухэтапного обзора пространства, включающем измерение дальности обнаруживаемой цели, пространство зондируют составным сигналом, состоящим из ограниченного по времени широкополосного сигнала и разнесенных во времени его частей, определяют допплеровскую скорость, на больших дальностях все части составного сигнала когерентно складывают, а на меньших - проверяют на совпадение. 2 н. и 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в береговых радиолокаторах надводной обстановки. Достигаемый технический результат – повышение безопасности швартовки судна при уменьшении времени ее проведения. Указанный результат достигается за счет того, что навигационная система содержит береговой радиолокатор, курсовой указатель судна, отражатели в месте швартовки судна при отсутствии судна, береговой датчик направления движения судна к месту швартовки судна с шифрацией порта, корабельный приемник направления движения к месту швартовки судна с дешифрацией порта, береговой приемник направления движения к месту швартовки судна, определенным образом взаимосвязанные между собой. 1 ил.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для сокращения времени обзора направления. Достигаемым техническим результатом изобретений является сокращение временных затрат на обнаружение подвижных целей и на измерение их координат в условиях действия пассивных помех. Технический результат достигается тем, что в двухэтапном способе измерения координат цели на первом этапе разрешают цель по скорости, а на втором - определяют дальность до нее, при этом параметры сигнала и (или) режим обнаружения цели на втором этапе формируют на основе информации об интервалах неоднозначности координат цели, полученных на первом этапе. Устройство для реализации способа содержит антенну, переключатель прием-передача, передатчик, приемник, регистратор обнаружения цели, формирователь сигнала, синхронизатор, устройство селекции движущихся целей (СДЦ), два оптимальных фильтра, многоотводную линию задержки с устройствами логического перемножения «И» в каждом отводе, вычислитель интервалов неоднозначности, при этом выход антенны соединен с первым входом переключателя прием-передача, выход которого соединен с входом приемника, выход приемника соединен с входом устройства СДЦ, первый выход устройства СДЦ соединен с входом первого оптимального фильтра, а второй его выход соединен с входом второго оптимального фильтра, выход первого оптимального фильтра соединен с входом вычислителя интервалов неоднозначности и с входом многоотводной линии задержки, выход вычислителя интервалов неоднозначности соединен с входом синхронизатора, первый выход которого соединен с входом формирователя сигнала, а второй со вторым входом многоотводной линии задержки, выход формирователя сигнала соединен с входом передатчика, выход передатчика соединен со вторым входом переключателя прием-передача, выход второго оптимального фильтра соединен со вторыми входами устройств логического перемножения «И», первые входы которых соединены с соответствующими отводами многоотводной линии задержки, выходы устройств логического перемножения «И» соединены с соответствующими входами регистратора обнаружения цели. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радионавигации и может использоваться для определения пространственных координат (ПК) объекта - источника радиоизлучения (ИР), находящегося на стационарном или подвижном объекте. Достигаемый технический результат - обеспечение однозначного определения ПК ИР без привлечения дополнительной информации. Указанный результат достигается за счет того, что на объекте синхронизированно формируют и передают радиосигнал в виде двух гармонических колебаний с заданными частотами ƒi и ƒj. При приеме и обработке радиосигналов обеспечивают выполнение заданных в способе условий. На каждой n-той станции синхронизированно принимают передаваемый с объекта радиосигнал. Принятые сигналы передают по соответствующим линиям связи (электрическим, оптическим и др.) в единый центр. В нем осуществляют прием каждого из принятых по линиям связи аналоговых радиосигналов и его преобразование в соответствующий ему цифровой сигнал, содержащий две цифровые составляющие. Для них формируют квадратурные им цифровые компоненты (КЦК). По полученным таким образом цифровым сигналам (ЦС) для различных двух n-тых ЦС формируют КЦК, соответствующие разностям фаз колебаний с одинаковыми частотами ƒi и соответствующие разностям фаз колебаний с одинаковыми частотами ƒj. По сформированным таким образом КЦК и при выполнении заданных в способе условий однозначно определяют относительные дальности до объекта от фазовых центров антенн станций. И по относительным дальностям однозначно определяют пространственные координаты фазового центра антенны объекта.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для определения пространственных координат (ПК) объектов, стационарных или подвижных, и управления их движением в локальных зонах навигации. Достигаемый технический результат - обеспечение однозначного определения ПК без привлечения дополнительной информации. Указанный результат достигается за счет того, что системой n-х наземных станций передают радиосигналы в виде двух гармонических колебаний с соответственно заданными частотами и . Радиосигналы синхронизированно формируют заданным образом в едином центре в системе отсчета времени, связанной с ним, и передают по линиям связи на каждую станцию. При формировании и передаче радиосигналов обеспечивают выполнение заданных в способе условий. На объекте осуществляют прием совокупности аналоговых радиосигналов и преобразуют ее в соответствующую ей цифровую совокупность, каждый цифровой сигнал которой содержит две цифровые составляющие и . Для каждой из этих составляющих формируют квадратурные им цифровые компоненты и . По парам цифровых компонент и определяют в системе отсчета времени, связанной с объектом, моменты времен приема различных n-х радиосигналов и разности моментов времен приема различных двух n-х радиосигналов. По этим разностям и известным на объекте координатам фазовых центров антенн станций однозначно определяют относительные дальности до объекта от указанных фазовых центров антенн станций и по относительным дальностям однозначно определяют пространственные координаты фазового центра антенны объекта.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для сокращения времени обзора. Достигаемый технический результат - сокращение временных затрат на завязывание трасс целей и увеличение надежности сопровождения за счет уменьшения размеров строба первичного захвата, а также возможность обнаружения в первом обзоре особо опасных высокоскоростных целей. Указанный технический результат достигается тем, что в способе двухэтапного радиолокационного обнаружения цели, основанном на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, согласно изобретению на первом этапе разрешают цели по дальности, а на втором - по скорости, при этом на первом этапе используют зондирующий сигнал с повышенной разрешающей способностью по дальности, а на втором - по скорости, причем на первом этапе используют широкополосный зондирующий сигнал, а на втором - узкополосный. Кроме того, на втором этапе при зондировании используют последовательность сигналов с неоднозначной дальностью или пониженной разрешающей способностью по дальности. 3 з.п. ф-лы.

Наверх