RU2363015C1 - Method of measurement of object angular coordinates (versions) - Google Patents
Method of measurement of object angular coordinates (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2363015C1 RU2363015C1 RU2008100333/09A RU2008100333A RU2363015C1 RU 2363015 C1 RU2363015 C1 RU 2363015C1 RU 2008100333/09 A RU2008100333/09 A RU 2008100333/09A RU 2008100333 A RU2008100333 A RU 2008100333A RU 2363015 C1 RU2363015 C1 RU 2363015C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- signal
- azimuth
- detected signals
- coordinate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для измерения угловых координат объектов в процессе обзора пространства радиолокационной станцией (РЛС).The proposed technical solutions relate to the field of radar and can be used to measure the angular coordinates of objects in the process of viewing the space of a radar station.
Известен способ измерения угловой координаты объекта в процессе обзора пространства радиолокационной станцией, включающий излучение зондирующих и прием отраженных от объекта сигналов с помощью антенны с диаграммой направленности антенны (ДНА), главный луч которой имеет известную ширину по каждой угловой координате, обнаружение отраженных от объекта сигналов, формирование углового пакета обнаруженных сигналов, в пределах упомянутого пакета измерение и запоминание значений амплитуд обнаруженных сигналов и угловых координат луча, соответствующих обнаруженным сигналам. При этом угловая координата объекта θ оценивается, исходя из максимума функции правдоподобия, в соответствии с известной формулой (Самсоненко С. В. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов, Военное издательство Министерства обороны СССР, - М., 1968, стр.254-258):A known method of measuring the angular coordinate of an object in the process of viewing space by a radar station, including the emission of sounding signals and receiving signals reflected from the object using an antenna with an antenna pattern (BOTTOM), the main beam of which has a known width for each angular coordinate, detecting signals reflected from the object, forming an angular packet of detected signals, within the said packet measuring and storing the values of the amplitudes of the detected signals and the angular coordinates of the beam, corresponding to the detected signals. In this case, the angular coordinate of the object θ is estimated based on the maximum likelihood function, in accordance with the well-known formula (Samsonenko S.V. Digital Methods for Optimal Processing of Radar Signals, Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, - M., 1968, pp. 254-258) :
где i и n - номер и количество положений луча соответственно в угловом пакете обнаруженных сигналов по измеряемой угловой координате объекта θ;where i and n are the number and number of positions of the beam, respectively, in the angular packet of detected signals according to the measured angular coordinate of the object θ;
Кi и
ρi - амплитуда i-го сигнала пакета обнаруженных сигналов, нормированная к среднеквадратическому значению шумов приемного тракта.ρ i - the amplitude of the i-th signal of the packet of detected signals, normalized to the root mean square value of the noise of the receiving path.
Условие (1) многократно проверяется для различных возможных положений объекта по измеряемой угловой координате. Значение угловой координаты (в момент выполнения условия (1) принимается за угловую координату объекта.Condition (1) is repeatedly checked for various possible positions of the object by the measured angular coordinate. The value of the angular coordinate (when condition (1) is fulfilled) is taken as the angular coordinate of the object.
Поясним понятие «двумерный угловой пакет обнаруженных сигналов».Let us explain the concept of “two-dimensional angular packet of detected signals”.
В процессе обзора пространства сигналы, отраженные от объекта и принятые приемником РЛС, сравниваются с порогом обнаружения. В результате для каждой дискреты дальности, в каждом положении луча антенны в плоскости угол места (ε)-азимут (β) на выходе порогового устройства присутствует сигнал (сигнал обнаружен), если он превышает уровень порога, сигнал на выходе порогового устройства отсутствует (пропуск обнаружения сигнала), если принятый сигнал ниже уровня порога. Обнаруженные сигналы образуют угловой пакет, если в плоскости ε-β нет положений луча с пропусками сигналов одновременно по обеим угловым координатам (Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации, М., «Советское радио», 1974, стр.30, рис.1.7). На фиг.1 приведены примеры двумерных угловых пакетов обнаруженных сигналов, отличающиеся размерами и конфигурацией. Положения луча, в которых произошло обнаружение, показаны серым цветом, в положениях луча, обозначенных белым цветом, обнаружений нет. Изображены три вида пакетов: из одного, двух и пяти положений луча.During the space survey, the signals reflected from the object and received by the radar receiver are compared with the detection threshold. As a result, for each range samples, in each position of the antenna beam in the plane, the elevation angle (ε) -azimuth (β) at the output of the threshold device contains a signal (the signal is detected), if it exceeds the threshold level, there is no signal at the output of the threshold device (detection skip signal) if the received signal is below the threshold level. The detected signals form an angular packet if in the ε-β plane there are no beam positions with gaps in the signals at both angular coordinates simultaneously (Kuzmin S.Z. Fundamentals of the theory of digital processing of radar information, M., “Soviet Radio”, 1974, p. 30, fig. 1.7). Figure 1 shows examples of two-dimensional angular packets of detected signals, differing in size and configuration. The positions of the beam in which the detection occurred are shown in gray; in the positions of the beam indicated in white, there are no detections. Three types of packages are depicted: from one, two and five beam positions.
В известном техническом решении при определении угловой координаты объекта многократно проверяется условие (1), поэтому для измерения угловой координаты объекта требуется достаточно большое время. Поскольку в мобильных РЛС существует острый дефицит временных ресурсов, то время, которое может быть выделено на измерение угловых координат объекта, весьма ограничено, вследствие чего условие (1) не может быть выполнено достаточно строго, и точности измерения угловых координат в таких РЛС оказываются низкими.In the known technical solution, when determining the angular coordinate of an object, condition (1) is repeatedly checked, therefore, a sufficiently long time is required to measure the angular coordinate of the object. Since there is an acute shortage of time resources in mobile radars, the time that can be allocated for measuring the angular coordinates of an object is very limited, as a result of which condition (1) cannot be met strictly enough, and the accuracy of measuring angular coordinates in such radars is low.
Наиболее близкий способ измерения угловых координат объекта (угла места ε и азимута β) в процессе осмотра пространства радиолокационной станцией (патент РФ №2235342) включает излучение зондирующих и прием отраженных от объекта сигналов с помощью антенны с ДНА, главный луч которой имеет известную ширину по каждой угловой координате, обнаружение отраженных от объекта сигналов, формирование двумерного углового пакета обнаруженных сигналов, имеющих порядковый номер i по углу места (i-я строка) и j по азимуту (j-й столбец), в пределах упомянутого пакета измерение и запоминание значений амплитуд обнаруженных сигналов ρij, нормированных к среднеквадратическому значению собственных шумов приемного тракта РЛС, и соответствующих обнаруженным сигналам угловых координат луча (εi, βj), нормированных к ширине луча ДНА по соответствующей координате, выбор обнаруженного сигнала с максимальной амплитудой ρmm.The closest way to measure the angular coordinates of an object (elevation angle ε and azimuth β) during the inspection of space by a radar station (RF patent No. 2235342) involves radiation of probing signals and reception of signals reflected from the object using an antenna with a bottom beam, the main beam of which has a known width for each the angular coordinate, the detection of signals reflected from the object, the formation of a two-dimensional angular packet of detected signals having a sequence number i in elevation (i-th row) and j in azimuth (j-th column), within keta measurement and storing of the values of the amplitudes of the detected signals ρ ij normalized to the rms value of the intrinsic noise of the radar receiving path and corresponding to the detected signals of the angular coordinates of the beam (ε i , β j ) normalized to the beam width of the bottom beam in the corresponding coordinate, the selection of the detected signal with the maximum amplitude ρ mm .
В наиболее близком способе угловые координаты объекта определяются в результате однократного вычисления, на основании информации, полученной только из строки и столбца двумерного углового пакета обнаруженных сигналов, содержащих сигнал с максимальной амплитудой. Информация остальных сигналов упомянутого пакета не используется, поэтому достигаемая в наиболее близком способе точность измерения угловых координат оказывается ниже потенциально возможной. Это является недостатком наиболее близкого способа.In the closest method, the angular coordinates of the object are determined as a result of a single calculation, based on information obtained only from the row and column of the two-dimensional angular packet of detected signals containing a signal with a maximum amplitude. The information of the remaining signals of the mentioned packet is not used, therefore, the accuracy of measuring the angular coordinates achieved in the closest method is lower than potentially possible. This is a disadvantage of the closest method.
Решаемой задачей (техническим результатом), таким образом, является повышение точности измерения угловых координат объекта.The solved problem (technical result), therefore, is to increase the accuracy of measuring the angular coordinates of the object.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения угловых координат объекта (угла места ε и азимута β) в процессе осмотра пространства радиолокационной станцией, включающем излучение зондирующих и прием отраженных от объекта сигналов с помощью антенны с диаграммой направленности антенны (ДНА), главный луч которой имеет известную ширину по каждой угловой координате, обнаружение отраженных от объекта сигналов, формирование двумерного углового пакета обнаруженных сигналов, имеющих порядковый номер i по углу места (i-я строка) и j по азимуту (j-й столбец), в пределах упомянутого пакета измерение и запоминание значений амплитуд обнаруженных сигналов ρij, нормированных к среднеквадратическому значению собственных шумов приемного тракта РЛС, и соответствующих обнаруженным сигналам угловых координат луча (εi, βj), нормированных к ширине луча ДНА по соответствующей координате, выбор обнаруженного сигнала с максимальной амплитудой ρmm, согласно изобретению для каждой i-й строки и для каждого j-го столбца двумерного углового пакета обнаруженных сигналов определяют соответственно оценки азимута
причем при оценивании угла места объекта (θ=ε) величину L11 вычисляют при k=1, n=1 по формулеmoreover, when assessing the elevation angle of the object (θ = ε), the value of L 11 is calculated for k = 1, n = 1 by the formula
k=0, 1, 2, 3, n=0, 1,k = 0, 1, 2, 3, n = 0, 1,
а при оценивании азимута объекта (θ=β) величину L11 вычисляют при k=1, n=1 no формулеand when assessing the azimuth of the object (θ = β), the value of L 11 is calculated for k = 1, n = 1 by the formula
k=0, 1, 2, 3, n=0, 1,k = 0, 1, 2, 3, n = 0, 1,
при этом суммирование ведется по фактически обнаруженным сигналам в двумерном угловом пакете,while the summation is carried out on the actually detected signals in a two-dimensional angular packet,
где
sign(x) - знак числа x.sign (x) is the sign of x.
Указанный технический результат достигается также тем, что:The specified technical result is also achieved by the fact that:
- для оценки угла места объекта
для оценки азимута объекта
где ρmj, ρm±1j - максимальная амплитуда сигнала в j-м столбце и наибольшая по величине амплитуда соседнего сигнала из этого столбца;where ρ mj , ρ m ± 1j is the maximum amplitude of the signal in the jth column and the largest amplitude of the neighboring signal from this column;
ρim, ρim±1 - максимальная амплитуда сигнала в i-й строке и наибольшая по величине амплитуда соседнего сигнала из этой строки;ρ im , ρ im ± 1 - the maximum amplitude of the signal in the i-th line and the largest amplitude of the neighboring signal from this line;
εmj, εm±1j - координаты положений луча по углу места в j-м столбце, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmj и ρm±1j, соответственно;ε mj , ε m ± 1j are the coordinates of the beam positions in elevation in the jth column at which signals with amplitudes ρ mj and ρ m ± 1j are received, respectively;
βim, βim±1 - координаты положений луча по азимуту в i-й строке, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρim и ρim±1 соответственно;β im , β im ± 1 - coordinates of the beam positions in azimuth in the i-th line, at which signals with amplitudes ρ im and ρ im ± 1 are received, respectively;
- для оценки угла места объекта
где εmm, εm±1m - координаты луча по углу места в m-м столбце, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmm и ρm±1m соответственно, для оценки азимута объекта
где βmm, βmm±1 - координаты луча по азимуту в m-й строке, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmm и ρmm±1 соответственно;where β mm , β mm ± 1 are the coordinates of the beam in azimuth in the mth row at which signals with amplitudes ρ mm and ρ mm ± 1 are received, respectively;
- оценки угла места и азимута объекта во всех столбцах двумерного углового пакета обнаруженных сигналов принимаются одинаковыми и равными соответственно углу места и азимуту положения луча с сигналом максимальной амплитуды, т.е.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе измерения угловых координат объекта (угла места ε и азимута β) в процессе осмотра пространства радиолокационной станцией, включающем излучение зондирующих и прием отраженных от объекта сигналов с помощью антенны с диаграммой направленности антенны (ДНА), главный луч которой имеет известную ширину по каждой угловой координате, обнаружение отраженных от объекта сигналов, формирование двумерного углового пакета обнаруженных сигналов, имеющих порядковый номер i по углу места и j - по азимуту, в пределах упомянутого пакета измерение и запоминание значений амплитуд обнаруженных сигналов ρij, нормированных к среднеквадратическому значению собственных шумов приемного тракта РЛС и соответствующих обнаруженным сигналам угловых координат луча (εi, βj), нормированных к ширине луча ДНА по соответствующей координате, выбор обнаруженного сигнала с максимальной амплитудой ρmm, согласно изобретению для каждой i-й строки и для каждого j-го столбца двумерного углового пакета обнаруженных сигналов определяют соответственно оценки азимута
где
после чего угловые координаты объекта, нормированные к ширине луча по соответствующей координате, оценивают по формуле:then the angular coordinates of the object, normalized to the beam width at the corresponding coordinate, are estimated by the formula:
при этом суммирование ведется по фактически обнаруженным сигналам в двумерном угловом пакете.in this case, summation is carried out over the actually detected signals in a two-dimensional angular packet.
Указанный технический результат достигается также тем, что:The specified technical result is also achieved by the fact that:
- для оценки угла места объекта
для оценки азимута объекта
где ρmj, ρm±1j -максимальная амплитуда сигнала в j-м столбце и наибольшая по величине амплитуда соседнего сигнала из этого столбца;where ρ mj , ρ m ± 1j is the maximum signal amplitude in the jth column and the largest amplitude of the neighboring signal from this column;
ρim, ρim±1 -максимальная амплитуда сигнала в i-й строке и наибольшая по величине амплитуда соседнего сигнала из этой строки;ρ im , ρ im ± 1 is the maximum amplitude of the signal in the i-th row and the largest amplitude of the neighboring signal from this row;
εmj, εm±1j - координаты положений луча по углу места в j-м столбце, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmj и ρm±1j соответственно;ε mj , ε m ± 1j are the coordinates of the beam positions in elevation in the jth column at which signals with amplitudes ρ mj and ρ m ± 1j are received, respectively;
βim, βim±1 -координаты положений луча по азимуту в i-й строке, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρim и ρim±1 соответственно;β im , β im ± 1 are the coordinates of the beam positions in azimuth in the i-th line, at which signals with amplitudes ρ im and ρ im ± 1 are received, respectively;
- для оценки угла места объекта
где εmm, εm±1m - координаты луча по углу места в m-м столбце, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmm и ρm±1m соответственно,where ε mm , ε m ± 1m are the coordinates of the beam in elevation in the mth column at which signals with amplitudes ρ mm and ρ m ± 1m, respectively, are received,
для оценки азимута объекта
где βmm, βmm±1 - координаты луча по азимуту в m-й строке, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmm и ρmm±1 соответственно;where β mm , β mm ± 1 are the coordinates of the beam in azimuth in the mth row at which signals with amplitudes ρ mm and ρ mm ± 1 are received, respectively;
- оценки угла места объекта во всех столбцах и оценки азимута объекта во всех строках двумерного углового пакета обнаруженных сигналов принимают одинаковыми и равными соответственно углу места и азимуту положения луча с сигналом максимальной амплитуды, т.е.
- уровень ДНА по углу места
- величину
- уровень ДНА по углу места
- величину
- величину
Поясним суть заявляемого способа.Let us explain the essence of the proposed method.
Заявляемый способ предназначен для измерения угловых координат объектов, отраженные сигналы от которых являются медленно флюктуирующими, т.е. амплитуды принимаемых сигналов от сигнала к сигналу изменяются незначительно. К таким объектам относятся объекты простой формы, например ракеты.The inventive method is intended for measuring the angular coordinates of objects, the reflected signals from which are slowly fluctuating, i.e. the amplitudes of the received signals from signal to signal vary slightly. Such objects include objects of simple form, such as rockets.
Как уже отмечалось, в наиболее близком техническом решении при определении угловых координат объекта используются сигналы строки и столбца двумерного углового пакета обнаруженных сигналов, содержащие положение луча с максимальной амплитудой сигнала в пакете. Информация других строк и столбцов углового пакета не используется. Поскольку сигналы, отраженные от объекта, принимаемые при различных положениях луча, флюктуируют, то наиболее точными угловыми координатами объекта являются угловые координаты, определенные исходя из всего двумерного углового пакета обнаруженных сигналов, что и осуществляется в заявляемом техническом решении.As already noted, in the closest technical solution, when determining the angular coordinates of an object, the row and column signals of a two-dimensional angular packet of detected signals are used, containing the position of the beam with the maximum signal amplitude in the packet. The information of other rows and columns of the corner packet is not used. Since the signals reflected from the object, received at different positions of the beam, fluctuate, the most accurate angular coordinates of the object are the angular coordinates, determined on the basis of the entire two-dimensional angular package of detected signals, which is carried out in the claimed technical solution.
Известно (Кисляков В.И., Лужных С.Н., Прудников С.Я. Оценка угловых координат объекта по двумерному пакету медленно флюктуирующих импульсов // «Вопросы радиоэлектроники», сер. РЛТ, 2007, вып. 1, стр.79), что угловые координаты объекта ε, β для медленно флюктуирующих сигналов могут быть определены по данным всего двумерного углового пакета обнаруженных сигналов из системы уравненийIt is known (Kislyakov V.I., Luzhnykh S.N., Prudnikov S.Ya. Estimation of the angular coordinates of an object from a two-dimensional packet of slowly fluctuating pulses // "Questions of Radio Electronics", ser. RLT, 2007,
Суммирование в (4) ведется по фактически обнаруженным сигналам в пакете, количество которых в угломестных столбцах и азимутальных строках может быть разным.The summation in (4) is based on the actually detected signals in the packet, the number of which in the elevation columns and azimuthal rows can be different.
Решение системы (4) дает два варианта способа определения угловых координат объекта: наиболее точный (независимый пункт 1 формулы изобретения), соответствующий решению системы (4) в виде выражения (2), и менее точный (независимый пункт 5 формулы изобретения), соответствующий решению системы (4) в виде выражения (3).The solution of system (4) gives two variants of the method for determining the angular coordinates of the object: the most accurate (
Наиболее точный вариант способа необходимо использовать в РЛС с наиболее высокими инструментальными точностями управления лучом антенны. В РЛС, в которых указанные инструментальные точности невелики, требования к точности способа измерения угловых координат объекта также могут быть снижены. В этом случае целесообразно применять более простой и, следовательно, менее точный способ определения координат объекта.The most accurate version of the method must be used in radars with the highest instrumental precision of antenna beam control. In radars in which the indicated instrumental accuracy is small, the accuracy requirements for the method of measuring the angular coordinates of an object can also be reduced. In this case, it is advisable to use a simpler and, therefore, less accurate way to determine the coordinates of the object.
Изобретение иллюстрируется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:
Фиг.1 - примеры двумерных угловых пакетов обнаруженных сигналов.Figure 1 - examples of two-dimensional angular packets of detected signals.
Фиг.2 - блок-схема РЛС, реализующей заявляемый способ.Figure 2 - block diagram of a radar that implements the inventive method.
Заявляемый способ измерения угловых координат объекта реализуется с помощью радиолокационной станции, которая содержит (фиг.2) передатчик 1, антенный переключатель 2, антенну 3, приемник 4, пороговое устройство 5, синхронизатор 6, блок оценки угловых координат 7, при этом выход передатчика 1 соединен со входом антенного переключателя 2, вход/выход которого соединен с антенной 3, выход антенного переключателя 2 соединен со входом приемника 4, выход которого соединен со входом порогового устройства 5, выход порогового устройства 5 и координатный выход антенны 3 соединены соответственно с первым и вторым входами блока оценки угловых координат 7, первый и второй выходы синхронизатора 6 соединены с синхровходами передатчика 1 и блока оценки угловых координат 7 соответственно, блок оценки угловых координат 7 включает запоминающее устройство обнаруженных сигналов 8, блок формирования угловых пакетов 9 и вычислитель 10, причем первый и второй входы запоминающего устройства обнаруженных сигналов 8 являются первым и вторым входами блока оценки угловых координат 7 соответственно, Мп выходов запоминающего устройства обнаруженных сигналов 8 соединены с Мп входами блока формирования угловых пакетов 9, Мп выходов которого соединены с Мп входами вычислителя 10, выход которого является выходом блока оценки угловых координат 7 и выходом РЛС.The inventive method for measuring the angular coordinates of an object is implemented using a radar station, which contains (Fig. 2) a transmitter 1, an antenna switch 2, an antenna 3, a receiver 4, a threshold device 5, a synchronizer 6, an angular coordinate estimator 7, while the output of the transmitter 1 connected to the input of the antenna switch 2, the input / output of which is connected to the antenna 3, the output of the antenna switch 2 is connected to the input of the receiver 4, the output of which is connected to the input of the threshold device 5, the output of the threshold device 5 and the coordinate the antenna path 3 is connected respectively to the first and second inputs of the angular coordinate estimator 7, the first and second outputs of the synchronizer 6 are connected to the sync inputs of the transmitter 1 and the angular coordinate estimator 7, respectively, the angular coordinate estimator 7 includes a memory for detected signals 8, the angular generation unit packages 9 and the calculator 10, the first and second inputs of memory device detected signals 8 are first and second inputs of block estimates angular coordinates 7, respectively, M n O apominayuschego device detected signals 8 are connected to inputs of M n forming unit angular package 9, M n outputs are connected to M n inputs of the calculator 10 whose output is an output of evaluation unit 7 and the angular coordinates of the radar output.
Количество выходов запоминающего устройства обнаруженных сигналов 8, входов и выходов блока формирования угловых пакетов 9, а также входов вычислителя 10, т.е. значение Мп, определяется соответственно наибольшим количеством сигналов, которые могут быть обнаружены в области существования объекта, и наибольшей возможной величиной двумерного углового пакета обнаруженных сигналов по обеим угловым координатам, сформированного по обнаруженным сигналам. Как правило, количество сигналов, обнаруженных в области существования объекта, больше, чем количество пакетов, сформированных по ним, однако наибольшие значения этих величин, по которым определяется количество входов и выходов указанных блоков, совпадают. Для конкретных параметров РЛС (шага перемещения луча при обзоре пространства, мощности зондирующего сигнала, типа обнаруживаемых объектов) величина Мп может быть определена заранее. Так, например, известно, что в РЛС средней дальности действия при шаге перемещения луча антенны порядка 0.5 его ширины при обнаружении крупных летательных аппаратов формируется двумерный угловой пакет сигналов не более чем из 5 положений луча. Отсюда следует, что значение Мп равно 5.The number of outputs of the storage device of the detected signals 8, inputs and outputs of the block forming the
Радиолокационная станция может быть выполнена с использованием следующих функциональных элементов.The radar station can be performed using the following functional elements.
Передатчик 1 - импульсного типа (Справочник по основам радиолокационной техники. - М., 1967, с.278).Transmitter 1 - pulse type (Reference to the basics of radar technology. - M., 1967, p. 278).
Антенный переключатель 2 - выполнен на циркуляторе (Справочник по основам радиолокационной техники. - М., 1967, с.146-147).Antenna switch 2 - is made on the circulator (Reference on the basics of radar technology. - M., 1967, p.146-147).
Антенна 3 - фазированная антенная решетка с электронным сканированием по одной или обеим угловым координатам и с круговым механическим вращением (Справочник по радиолокации./ Под ред. М. Сколника, т.2, - М.: «Сов. радио», 1977, с.132-138).Antenna 3 - phased antenna array with electronic scanning along one or both angular coordinates and with circular mechanical rotation (Radar Reference. / Ed. By M. Skolnik, vol. 2, - M .: Sov. Radio, 1977, p. .132-138).
Приемник 4 - супергетеродинного типа (Справочник по основам радиолокационной техники. - М., 1967, с.343-344).Receiver 4 - superheterodyne type (Handbook on the basics of radar technology. - M., 1967, S. 343-344).
Синхронизатор 6 - выполнен на основе задающего генератора и последовательно соединенной с ним цепочки делителей частоты (Радиолокационные устройства (теория и принципы построения)./ Под ред. В.В. Григорина-Рябова. - М., Сов. радио, 1970, с.602-603).Synchronizer 6 - is made on the basis of a master oscillator and a chain of frequency dividers connected in series (Radar devices (theory and construction principles) ./ Edited by V.V. Grigorin-Ryabov. - M., Sov. Radio, 1970, p. 602-603).
Запоминающее устройство обнаруженных сигналов 8 - запоминающее устройство (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Т. В. Тарабрина, - М.: «Радио и связь», 1984).The storage device of the detected signals 8 - storage device (Integrated circuits. Handbook edited by T. V. Tarabrin, - M .: "Radio and communications", 1984).
Блок формирования угловых пакетов 9 - вычислитель, реализующий операцию объединения обнаруженных сигналов в двумерный угловой пакет в соответствии с принятым критерием. Критерием объединения обнаруженных сигналов в двумерный угловой пакет может быть, например, следующий: обнаруженный сигнал включается в двумерный угловой пакет, если выполняется условиеThe block forming the
где Δε, Δβ - угловое расстояние соответственно по углу места и азимуту, от анализируемого сигнала до ближайшего сигнала пакета;where Δε, Δβ are the angular distance, respectively, in elevation and azimuth, from the analyzed signal to the nearest packet signal;
Δε, Δβ - шаг перемещения луча по углу места и азимуту соответственно при обзоре пространства.Δ ε , Δ β is the step of the ray moving along the elevation angle and azimuth, respectively, when viewing the space.
Вычислитель 10 - вычислитель, реализующий операцию вычисления угловых координат объекта в соответствии с формулой (2) или (3).Calculator 10 - a computer that implements the operation of calculating the angular coordinates of the object in accordance with the formula (2) or (3).
Работа РЛС, реализующей заявляемый способ измерения угловых координат объекта, происходит следующим образом. В передатчике 1 по командам синхронизатора 6 (импульсам синхронизации) формируются зондирующие сигналы, которые в процессе обзора пространства с помощью антенны 3 излучаются в пространство. Отраженные от объекта сигналы принимаются антенной 3, поступают в приемник 4. С выхода приемника 4 сигналы поступают на вход порогового устройства 5, где сравниваются с порогом, который задается исходя из допустимой вероятности ложных тревог. Сигналы, уровень которых превышает пороговый, проходят на выход порогового устройства 5. Обнаруженные сигналы с выхода порогового устройства 5 и сигналы, пропорциональные угловым координатам луча антенны 3, поступают в блок оценки угловых координат 7. Значения амплитуд обнаруженных сигналов ρij с соответствующими угловыми координатами луча (εi, βj) по мере движения луча антенны при обзоре пространства записываются в запоминающее устройство обнаруженных сигналов 8 и хранятся там. По командам с синхронизатора 6 из запоминающего устройства обнаруженных сигналов 8 извлекаются записанные в них данные и подаются в блок формирования угловых пакетов 9, где осуществляется формирование двумерных угловых пакетов обнаруженных сигналов в соответствии с выбранным критерием (5). Координаты положений луча, которые вошли в состав двумерного углового пакета, и соответствующие им уровни сигналов подаются на вход вычислителя 10, где в соответствии с формулой (2) или (3) вычисляются угловые координаты объекта.The radar, which implements the inventive method of measuring the angular coordinates of the object, is as follows. In the
Таким образом, в РЛС, реализующей заявляемый способ, точность измерения угловых координат объекта обеспечивается большая, чем в наиболее близком способе, то есть достигается заявляемый технический результат.Thus, in the radar that implements the inventive method, the accuracy of measuring the angular coordinates of the object is greater than in the closest method, that is, the claimed technical result is achieved.
Claims (13)
причем при оценивании угла места объекта (θ=ε) величину L11 вычисляют при k=1, n=1 по формуле:
k=0, 1, 2, 3, n=0, 1
а при оценивании азимута объекта (θ=β) величину L11 вычисляют при k=1, n=1 по формуле:
k=0, 1, 2, 3, n=0, 1
при этом суммирование ведется по фактически обнаруженным сигналам в двумерном угловом пакете,
где
соответствующей координате
sign(x) - знак числа х;
moreover, when assessing the elevation angle of the object (θ = ε), the value of L 11 is calculated for k = 1, n = 1 by the formula:
k = 0, 1, 2, 3, n = 0, 1
and when assessing the azimuth of the object (θ = β), the value of L 11 is calculated for k = 1, n = 1 according to the formula:
k = 0, 1, 2, 3, n = 0, 1
while the summation is carried out on the actually detected signals in a two-dimensional angular packet,
Where
corresponding coordinate
sign (x) is the sign of x;
для оценки азимута объекта
где ρmj, pρm±1j, - максимальная амплитуда сигнала в j-м столбце и наибольшая по величине амплитуда соседнего сигнала из этого столбца;
ρim, ρim±1 - максимальная амплитуда сигнала в i-й строке и наибольшая по величине амплитуда соседнего сигнала из этой строки;
εmj, εm±1j - координаты положений луча по углу места в j-м столбце, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmj и ρm±1j соответственно;
ρim, ρim±1 - координаты положений луча по азимуту в i-й строке, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρim и ρim±1 соответственно.2. The method according to claim 1, characterized in that for assessing the elevation angle of the object
to estimate the azimuth of the object
where ρ mj , pρ m ± 1j , is the maximum signal amplitude in the jth column and the largest amplitude of the neighboring signal from this column;
ρ im , ρ im ± 1 - the maximum amplitude of the signal in the i-th line and the largest amplitude of the neighboring signal from this line;
ε mj , ε m ± 1j are the coordinates of the beam positions in elevation in the jth column at which signals with amplitudes ρ mj and ρ m ± 1j are received, respectively;
ρ im , ρ im ± 1 are the coordinates of the beam positions in azimuth in the i-th line, at which signals with amplitudes ρ im and ρ im ± 1 are received, respectively.
где εmm, εm±1m - координаты луча по углу места в m-м столбце, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmm и ρm±1m соответственно, для оценки азимута объекта
где ρmm ρmm±1 - координаты луча по азимуту в m-й строке, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmm и ρmm±1 соответственно.3. The method according to claim 1, characterized in that for assessing the elevation angle of the object
where ε mm , ε m ± 1m are the coordinates of the beam in elevation in the mth column at which signals with amplitudes ρ mm and ρ m ± 1m, respectively, are received to estimate the azimuth of the object
where ρ mm ρ mm ± 1 are the coordinates of the beam in azimuth in the mth row at which signals with amplitudes ρ mm and ρ mm ± 1 are received, respectively.
где
М - индекс, обозначающий наибольшее количество сигналов, которое может быть обнаружено в окрестности объекта,
после чего угловые координаты объекта, нормированные к ширине луча по соответствующей координате, оценивают по формуле:
при этом суммирование ведется по фактически обнаруженным сигналам в двумерном угловом пакете.5. A method for measuring the angular coordinates of an object (elevation angle ε and azimuth β) during the inspection of space by a radar station (radar), including the radiation of probing signals and receiving signals reflected from the object using an antenna with an antenna pattern (BOTTOM), the main beam of which has a known the width for each angular coordinate, the detection of signals reflected from the object, the formation of a two-dimensional angular packet of detected signals having a sequence number i in elevation and j in azimuth, within the said packet storing and storing the values of the amplitudes of the detected signals ρ ij normalized to the rms value of the intrinsic noise of the radar receiving path and corresponding to the detected signals of the angular coordinate of the beam (ε i , β j ) normalized to the beam width of the bottom beam in the corresponding coordinate, selecting the detected signal with the maximum amplitude ρ mm , characterized in that for each i-th row and for each j-th column of the two-dimensional angular packet of detected signals, azimuth estimates are determined, respectively
Where
M is an index indicating the largest number of signals that can be detected in the vicinity of an object,
then the angular coordinates of the object, normalized to the beam width at the corresponding coordinate, are estimated by the formula:
in this case, summation is carried out over the actually detected signals in a two-dimensional angular packet.
для оценки азимута объекта
где ρmj, ρm±1j - максимальная амплитуда сигнала в j-м столбце и наибольшая по величине амплитуда соседнего сигнала из этого столбца;
ρim, ρim±1 - максимальная амплитуда сигнала в i-й строке и наибольшая по величине амплитуда соседнего сигнала из этой строки;
εmj, εm±1j - координаты положений луча по углу места в j-м столбце, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmj и ρm±1j соответственно;
βim, βim+1 - координаты положений луча по азимуту в i-й строке, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρim и ρim±1 соответственно.6. The method according to claim 5, characterized in that for assessing the elevation angle of the object
to estimate the azimuth of the object
where ρ mj , ρ m ± 1j is the maximum amplitude of the signal in the jth column and the largest amplitude of the neighboring signal from this column;
ρ im , ρ im ± 1 - the maximum amplitude of the signal in the i-th line and the largest amplitude of the neighboring signal from this line;
ε mj , ε m ± 1j are the coordinates of the beam positions in elevation in the jth column at which signals with amplitudes ρ mj and ρ m ± 1j are received, respectively;
β im , β im + 1 are the coordinates of the beam positions in azimuth in the i-th line, at which signals with amplitudes ρ im and ρ im ± 1 are received, respectively.
где εmm, εmm±1 - координаты луча по углу места в m-м столбце, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmm и ρmm±1 соответственно, для оценки азимута объекта
где βmm, βmm±1 - координаты луча по азимуту в m-й строке, при которых принимаются сигналы с амплитудами ρmm и ρmm±1 соответственно.7. The method according to claim 5, characterized in that for assessing the elevation angle of the object
where ε mm , ε mm ± 1 are the coordinates of the beam in elevation in the m-th column at which signals with amplitudes ρ mm and ρ mm ± 1, respectively, are received to estimate the azimuth of the object
where β mm , β mm ± 1 are the coordinates of the beam in azimuth in the mth row at which signals with amplitudes ρ mm and ρ mm ± 1 are received, respectively.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008100333/09A RU2363015C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Method of measurement of object angular coordinates (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008100333/09A RU2363015C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Method of measurement of object angular coordinates (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2363015C1 true RU2363015C1 (en) | 2009-07-27 |
Family
ID=41048524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008100333/09A RU2363015C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Method of measurement of object angular coordinates (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2363015C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2420761C1 (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Геофизика-Космос" | Method of measuring angular coordinates of point targets using optoelectronic device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2258113A (en) * | 1988-07-29 | 1993-01-27 | Marconi Gec Ltd | Tracking radar system |
| US5281973A (en) * | 1970-03-13 | 1994-01-25 | Raytheon Company | Local oscillator frequency control means for semiactive missile guidance and control system |
| RU2089924C1 (en) * | 1995-01-23 | 1997-09-10 | Нижегородский государственный технический университет | Method of space scanning |
| WO2000039601A1 (en) * | 1998-08-04 | 2000-07-06 | Raytheon Company | Compensation of direction finding estimates for polarimetric errors |
| RU2235342C2 (en) * | 2002-08-12 | 2004-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" | Method for measuring angular coordinates of object and radiolocation station for its realization |
| RU2291466C1 (en) * | 2005-05-26 | 2007-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Mode of measuring an object's angular coordinates and a radar station for its realization |
| FR2901613A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-30 | Thales Sa | METHOD FOR DETERMINING THE POSITION, ESPECIALLY IN ELEVATION, OF A FLYING TARGET WITH A VERY LOW ALTITUDE |
-
2008
- 2008-01-09 RU RU2008100333/09A patent/RU2363015C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5281973A (en) * | 1970-03-13 | 1994-01-25 | Raytheon Company | Local oscillator frequency control means for semiactive missile guidance and control system |
| GB2258113A (en) * | 1988-07-29 | 1993-01-27 | Marconi Gec Ltd | Tracking radar system |
| RU2089924C1 (en) * | 1995-01-23 | 1997-09-10 | Нижегородский государственный технический университет | Method of space scanning |
| WO2000039601A1 (en) * | 1998-08-04 | 2000-07-06 | Raytheon Company | Compensation of direction finding estimates for polarimetric errors |
| RU2235342C2 (en) * | 2002-08-12 | 2004-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" | Method for measuring angular coordinates of object and radiolocation station for its realization |
| RU2291466C1 (en) * | 2005-05-26 | 2007-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Mode of measuring an object's angular coordinates and a radar station for its realization |
| FR2901613A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-30 | Thales Sa | METHOD FOR DETERMINING THE POSITION, ESPECIALLY IN ELEVATION, OF A FLYING TARGET WITH A VERY LOW ALTITUDE |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2420761C1 (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Геофизика-Космос" | Method of measuring angular coordinates of point targets using optoelectronic device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101326448B (en) | Method for multi-target-enabled resolution of phase ambiguity | |
| US8976059B2 (en) | Identification and removal of a false detection in a radar system | |
| CN111665482B (en) | Target resolution method based on digital beam forming, storage medium and electronic equipment | |
| RU2307375C1 (en) | Method for measurement of elevation angle of low-altitude target and radar for its realization | |
| RU2235342C2 (en) | Method for measuring angular coordinates of object and radiolocation station for its realization | |
| RU2291466C1 (en) | Mode of measuring an object's angular coordinates and a radar station for its realization | |
| RU2403588C2 (en) | Method for radar surveillance of space (versions) and complex of radar stations for its realisation | |
| RU2363015C1 (en) | Method of measurement of object angular coordinates (versions) | |
| RU2366971C1 (en) | Method for measurement of angular coordinates of targets | |
| RU2408028C1 (en) | Method for surveillance of radar station zones | |
| RU2362183C1 (en) | Measurement method of object angular coordinates (versions) | |
| RU2325669C1 (en) | Technique for measuring angular coordinates of an object | |
| RU119126U1 (en) | DEVICE FOR INCREASING ANGULAR RESOLUTION OF AMPLITUDE TOTAL-DIFFERENT MONO-PULSE SYSTEM | |
| RU2309427C1 (en) | Method of measuring angular coordinates of object and radar station | |
| RU2581898C1 (en) | Method of measuring angular coordinates of target | |
| RU2408029C1 (en) | Method of measuring angular coordinates of object (versions) | |
| RU2358281C1 (en) | Method of measuring angular coordinates of object and radar station for its realisation | |
| RU2403589C1 (en) | Method for protection of surveillance radar station from passive noise in form of reflections from earth surface and radar station for its realisation | |
| Kohlleppel | Ground target tracking with signal adaptive measurement error covariance matrix | |
| RU2471201C2 (en) | Method for radar scanning of space and radar set for realising said method (versions) | |
| WO2021205429A1 (en) | Distributed radar system and method of operation thereof | |
| RU2649880C1 (en) | Method of target angular coordinates measuring | |
| RU2616969C1 (en) | Method for protecting a radar location station from the impact of passive interference caused by magnetic-oriented inhomogeneity of electronic ionospheric concentration | |
| RU2740296C1 (en) | Method for high-precision direction finding of director of multiple response-pulse interference | |
| JP2007256135A (en) | Radar equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QA4A | Patent open for licensing | ||
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20111216 |