×
19.01.2018
218.016.0bb7

Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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.
Реферат Свернуть Развернуть

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

Известен моноимпульсный радиолокатор, содержащий генератор внешнего контрольного сигнала в виде вынесенного контрольного ответчика, узла автоматической подстройки фазы (АПФ), компенсирующего с помощью управляемых фазовращателей фазовую ошибку в сквозных трактах высокой и промежуточной частоты, которая обнаруживается путем сравнения измеренного угла контрольного датчика с его известным истинным значением (Патент РФ №2183329, МПК G01S 13/44, 7/40; H01Q 3/00, 2000).

Недостатками данного решения являются трудность использования вынесенного контрольного ответчика в радиолокаторе, расположенных на мобильных носителях, невозможность оперативной перестройки частоты контрольного ответчика при перестройке рабочей частоты радиолокатора, отсутствие калибровки коэффициентов усиления приемных каналов, усложнение конструкции и возможное уменьшение чувствительности приемных каналов, связанное с введением дополнительных фазовращателей.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является моноимпульсная РЛС с автоматической калибровкой, содержащая приемопередающую фазированную антенную решетку, моноимпульсный облучатель, трехканальное приемное устройство, аналого-цифровые преобразователи, передающее устройство, генератор сигналов и вычислитель, в которую дополнительно введен излучатель, вход которого соединен с генератором сигналов, а выход - с моноимпульсным облучателем, причем выход вычислителя является выходом моноимпульсной РЛС. При этом излучатель может быть выполнен в виде диэлектрической или рупорной антенны (Патент РФ №2389038, МПК G01S 13/44, 2008).

Недостатками данного решения являются:

1. Наличие излучения в свободное пространство, вызванное использованием в методе излучателя, и появление ошибок из-за изменяющихся переотражений излучаемого сигнала от предметов, расположенных вблизи излучателя и моноимпульсного облучателя, в процессе эксплуатации РЛС.

2. Применимость только для РЛС, выполненных на основе ФАР с оптическим распределением мощности между каналами, и невозможность применения его в РЛС, выполненных на основе ФАР, использующих фидерные распределители мощности;

Перед авторами стояла задача разработать моноимпульсную РЛС с автоматической калибровкой, лишенной перечисленных недостатков.

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.

Технический результат достигается за счет того, что в моноимпульсную РЛС с автоматической калибровкой, содержащую приемопередающую ФАР с суммарно-разностной схемой и системой распределения мощности между каналами, приемное устройство, аналого-цифровые преобразователи, усилитель мощности, генератор сигналов и вычислитель, в систему распределения мощности ФАР введен элемент связи, на который подают пилот-сигнал с генератора, представляющий собой сверхвысокочастотный сигнал с частотой, находящейся в полосе приемного устройства РЛС, при этом вход элемента связи соединен с одним из выходов генератора сигналов.

Элемент связи выполнен в виде направленного ответвителя.

Заявляемая моноимпульсная РЛС с автоматической калибровкой обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Заявляемая моноимпульсная РЛС с автоматической калибровкой, по мнению заявителей и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.

Сущность предлагаемого решения поясняется при помощи чертежей, где:

- на фиг. 1 показана структурная схемы моноимпульсной РЛС;

- на фиг. 2 - пример схемы реализации ФАР с фидерной системой распределения мощности.

В состав моноимпульсной РЛС с автоматической калибровкой входят: фазированная антенная решетка 1 с суммарно-разностной схемой и системой распределения мощности между каналами, трехканальное приемное устройство 2, аналого-цифровые преобразователи 3, усилитель 4 мощности, генератор 5 сигналов, вычислитель 6. В систему распределения мощности ФАР введен элемент 7 связи, вход которого соединен с одним из выходов генератора 5 сигналов. При этом ФАР с фидерным распределением мощности может быть реализована в соответствии со схемой, на которой в состав ФАР входят: СВЧ сумматор 8, четыре строчных распределителя, выполненных на основе направленных ответвителей 9. СВЧ сумматор 8, четыре строчных распределителя, выполненных на основе направленных ответвителей 9, образуют фидерную систему распределения мощности ФАР. Направленные ответвители 9 подключены к входам фазовращателей 10, выходы которых подключены к излучателям 11. В один из строчных распределителей, выполненных на основе направленных ответвителей 9, введен дополнительный направленный ответвитель 12, который является элементом 7 связи, введенным в систему распределения мощности ФАР.

Моноимпульсная РЛС с автоматической калибровкой работает следующим образом.

Зондирующий сигнал, сформированный генератором 5 сигналов и усиленный усилителем 4 мощности, поступает на вход "Передача" ФАР 1, где сигнал для деления мощности поступает в СВЧ сумматор 8 и затем на четыре строчных распределителя, выполненных на основе направленных ответвителей 9. Разделенный сигнал поступает на фазовращатели 10, с выхода которых, после внесения необходимого фазового сдвига, поступает на излучатели 11 и излучается в направлении цели.

Принятый отраженный от цели зондирующий сигнал поступает на излучатели 11 ФАР 1, с которых, после внесения необходимого фазового сдвига фазовращателями 10, поступает на систему распределения мощности ФАР, состоящую из СВЧ сумматора 8 и четырех строчных распределителей, выполненных на основе направленных ответвителей 9, после чего сигналы поступают на входы приемного устройства 2, с которого после преобразования на промежуточную частоту и преобразования в цифровой вид аналого-цифровыми преобразователями 3 поступают на входы вычислителя 6.

При настройке моноимпульсной РЛС с автоматической калибровкой коэффициенты передачи и фазовые характеристики разностных и суммарного каналов корректируются в цифровом виде в вычислителе 6 путем умножения в цифровом виде сигналов разностных каналов на комплексные корректирующие коэффициенты, которые выбираются такими, чтобы обеспечить оптимальную пеленгационную чувствительность и максимальную точность определения угловых координат цели. Комплексные корректирующие коэффициенты запоминаются в вычислителе 6. После этого на элемент связи 7, выполненного в виде направленного ответвителя 12, введенного в систему распределения мощности ФАР 1, с генератора 5 подается пилот-сигнал, представляющий собой сверхвысокочастотный сигнал с частотой, находящейся в полосе приемного устройства 2 моноимпульсной РЛС. В связи с тем, что элемент 7 связи выполнен в виде направленного ответвителя 12, пилот-сигнал с него распространяется только в направлении СВЧ сумматора 8; в направлении фазовращателей 10 и излучателей 11 пилот-сигнал не распространяется (или распространяется с сильным ослаблением за счет направленных свойств направленных ответвителей 9) и, следовательно, не излучается в открытое пространство, чем обеспечивается отсутствие излучения в свободное пространство и исключение ошибок из-за изменяющихся переотражений излучаемого сигнала от предметов, расположенных вблизи РЛС.

Пилот-сигнал с элемента 7 связи, выполненного в виде направленного ответвителя 12, через систему распределения мощности ФАР 1 (строчный распределитель и СВЧ сумматор 8), с которой комплексные сигналы поступают на входы приемного устройства 2 с которого после преобразования на промежуточную частоту и преобразования в цифровой вид аналого-цифровыми преобразователями 3 поступают на входы вычислителя 6 для вычисления комплексных коэффициентов пилот-сигнала и запоминания их в памяти вычислителя 6.

При эксплуатации моноимпульсной РЛС периодически во время работы проводится ее автоматическая калибровка. При этом на элемент 7 связи, введенный в систему распределения мощности ФАР 1, с генератора 5 подается пилот-сигнал, представляющий собой сверхвысокочастотный сигнал с частотой, находящейся в полосе приемного устройства 2 моноимпульсной РЛС. Пилот-сигнал с элемента 7 связи через систему распределения мощности ФАР 1 поступает на суммарно-разностную схему, с которой комплексные сигналы поступают на входы приемного устройства 2, затем после преобразования на промежуточную частоту и преобразования в цифровой вид аналого-цифровыми преобразователями 3 поступают на входы вычислителя 6 для автоматического вычисления комплексных коэффициентов пилот-сигнала. Вычисленные комплексные коэффициенты пилот-сигнала сравнивают с комплексными коэффициентами пилот-сигнала, сохраненными в памяти вычислителя 6 в процессе настройки моноимпульсной РЛС.

В случае отклонения вычисленных комплексных коэффициентов пилот-сигнала от сохраненных в памяти вычислителя 6 в процессе настройки моноимпульсной РЛС производится соответствующая коррекция комплексных корректирующих коэффициентов в вычислителе 6, чем достигается обеспечение оптимальной пеленгационной чувствительности и максимальной точности определения угловых координат цели.

В связи с тем, что при проведении автоматической калибровки задействованы все блоки моноимпульсной РЛС, кроме усилителя 4 мощности, ее результаты служат достаточным критерием их исправности, то есть автоматическая калибровка моноимпульсной РЛС может быть использована в качестве системы встроенного контроля РЛС.

Для подтверждения эффективности калибровки моноимпульсной РЛС на предприятии были разработаны и освоены в производстве ряд моноимпульсных РЛС различных диапазонов длин волн, выполненных с применением ФАР с различными типами систем распределения мощности между каналами ФАР. Кроме того, в заявляемом устройстве был реализован режим встроенного контроля. Опыт эксплуатации РЛС показал ее высокую надежность и точность при простоте реализации. Вышесказанное, по нашему мнению, подтверждает соответствие заявляемой моноимпульсной РЛС критерию «промышленная применимость».


Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой
Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой
Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 51.
27.01.2013
№216.012.2146

Фазированная антенная решетка с электронным сканированием в одной плоскости

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может применяться в системах с фазированными антенными решетками (ФАР), использующими моноимпульсный метод пеленгации как самостоятельно, так и в качестве составной части более сложной системы. Техническим результатом является:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474019
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.215c

Синфазный делитель мощности с неравным делением

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и предназначено для распределения входного сигнала с заданным соотношением мощностей и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах, например, для формирования амплитудного распределения в приемопередающих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474041
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.24d8

Двухзеркальная антенна

Устройство относится к антенной технике и может быть использовано в области радиолокации в качестве излучающей системы. Техническим результатом является конструктивное и технологическое упрощение, а также расширение функциональных возможностей при одновременном повышении надежности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474934
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cab

Коаксиальная линия

Заявленное изобретение относится к радиотехнике, а именно к конструктивному выполнению жестких коаксиальных линий и может быть использовано в антенно-волноводной и измерительной СВЧ-технике. Техническим результатом является повышение надежности работы коаксиальной линии путем упрощения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476962
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.347e

Способ радиолокационного обзора пространства

Изобретение может быть использовано при построении или модернизации вращающихся многофункциональных радиолокационных систем с электронным сканированием лучом. Достигаемый технический результат - сокращение времени радиолокационного обзора пространства и обнаружение целей и осуществление точного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478981
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.12.2013
№216.012.8a79

Элемент активной фазированной антенной решетки отражательного типа (варианты)

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к активным фазированным антенным решеткам (АФАР), которые предназначены для использования в РЛС. Техническим результатом является создание элемента АФАР отражательного типа с более высоким коэффициентом полезного действия и более низким уровнем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501131
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8e30

Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра

Изобретение относится к способам калибровки и поверки метеорологических приборов с использованием доплеровского радиолокатора для определения скорости и направления ветра, применяемых как для нужд народного хозяйства, так и для военных целей, например, в артиллерии. Достигаемый технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502083
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.05.2014
№216.012.cac8

Коаксиально-волноводный переход

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в качестве согласованного перехода между коаксиальной линией и регулярным волноводом. Технический результат - упрощение конструкции коаксиально-волноводного перехода и возможность реализации коаксиально-волноводного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517678
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.08.2014
№216.012.e6ae

Детекторная головка

Изобретение относится к полупроводниковой СВЧ-электронике и может быть использовано в детекторных головках с высокими требованиями прочности и устойчивости к внешним воздействиям. Технический результат заключается в упрощении ее конструкции, снижении трудоемкости изготовления и повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524847
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e6af

Возбудитель волны те

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к волноводной и антенной технике, и может быть использовано в волноводных линиях связи. Технический результат - уменьшение потерь за счет снижения относительного уровня мощности других типов волн, отличных от волны TE и конструктивное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524848
Дата охранного документа: 10.08.2014
Показаны записи 1-10 из 56.
27.01.2013
№216.012.2146

Фазированная антенная решетка с электронным сканированием в одной плоскости

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может применяться в системах с фазированными антенными решетками (ФАР), использующими моноимпульсный метод пеленгации как самостоятельно, так и в качестве составной части более сложной системы. Техническим результатом является:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474019
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.215c

Синфазный делитель мощности с неравным делением

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и предназначено для распределения входного сигнала с заданным соотношением мощностей и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах, например, для формирования амплитудного распределения в приемопередающих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474041
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.24d8

Двухзеркальная антенна

Устройство относится к антенной технике и может быть использовано в области радиолокации в качестве излучающей системы. Техническим результатом является конструктивное и технологическое упрощение, а также расширение функциональных возможностей при одновременном повышении надежности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474934
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cab

Коаксиальная линия

Заявленное изобретение относится к радиотехнике, а именно к конструктивному выполнению жестких коаксиальных линий и может быть использовано в антенно-волноводной и измерительной СВЧ-технике. Техническим результатом является повышение надежности работы коаксиальной линии путем упрощения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476962
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.347e

Способ радиолокационного обзора пространства

Изобретение может быть использовано при построении или модернизации вращающихся многофункциональных радиолокационных систем с электронным сканированием лучом. Достигаемый технический результат - сокращение времени радиолокационного обзора пространства и обнаружение целей и осуществление точного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478981
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.12.2013
№216.012.8a79

Элемент активной фазированной антенной решетки отражательного типа (варианты)

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к активным фазированным антенным решеткам (АФАР), которые предназначены для использования в РЛС. Техническим результатом является создание элемента АФАР отражательного типа с более высоким коэффициентом полезного действия и более низким уровнем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501131
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8e30

Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра

Изобретение относится к способам калибровки и поверки метеорологических приборов с использованием доплеровского радиолокатора для определения скорости и направления ветра, применяемых как для нужд народного хозяйства, так и для военных целей, например, в артиллерии. Достигаемый технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502083
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.05.2014
№216.012.cac8

Коаксиально-волноводный переход

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в качестве согласованного перехода между коаксиальной линией и регулярным волноводом. Технический результат - упрощение конструкции коаксиально-волноводного перехода и возможность реализации коаксиально-волноводного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517678
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.08.2014
№216.012.e6ae

Детекторная головка

Изобретение относится к полупроводниковой СВЧ-электронике и может быть использовано в детекторных головках с высокими требованиями прочности и устойчивости к внешним воздействиям. Технический результат заключается в упрощении ее конструкции, снижении трудоемкости изготовления и повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524847
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e6af

Возбудитель волны те

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к волноводной и антенной технике, и может быть использовано в волноводных линиях связи. Технический результат - уменьшение потерь за счет снижения относительного уровня мощности других типов волн, отличных от волны TE и конструктивное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524848
Дата охранного документа: 10.08.2014
+ добавить свой РИД