×
13.09.2018
218.016.875a

Результат интеллектуальной деятельности: Способ обзора пространства

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к радиолокации и предназначено для построения обзорных радиолокационных станций с цифровыми антенными решетками. Технический результат - увеличение точности измерения азимутальной координаты объекта за счет использования моноимпульсного метода измерения вместо метода максимума. Указанный результат достигается за счет того, что в каждом азимутальном положении диаграммы направленности (ДН) в режиме передачи цифровая антенная решетка формирует веерную передающую ДН в угломестной плоскости, в режиме приема в случае размещения приемных лучей в узлах квадратной сетки формируют две приемных многолучевых в угломестной плоскости ДН с лучами игольчатой формы, при этом соседние лучи в ДН перекрываются по уровню L, равному половине мощности от максимума, размещают первую и вторую ДН параллельно друг другу таким образом, чтобы лучи с одинаковыми угломестными координатами перекрывались по уровню L, а азимутальная координата передающего луча соответствовала линии пересечения лучей первой и второй ДН. В случае размещения приемных лучей в узлах треугольной сетки формируют три приемных многолучевых в угломестной плоскости ДН с лучами игольчатой формы, при этом соседние лучи в ДН перекрываются по уровню L, размещают вторую и третью ДН параллельно друг другу таким образом, чтобы лучи с одинаковыми угломестными координатами перекрывались по уровню L, а азимутальная координата передающего луча соответствовала линии пересечения лучей второй и третьей ДН, совмещают линию расположения максимумов лучей первой ДН с линией пересечения лучей второй и третьей ДН, совмещают угломестные координаты максимумов лучей второй и третьей приемных ДН с линией пересечения лучей первой приемной ДН, при обнаружении объектов, измерении их дальности и угловых координат используется моноимпульсный метод обработки сигналов каждой из соседних пар приемных лучей. 8 ил.

Изобретение относится к радиолокационной технике, а именно, к способам обзора пространства и предназначено для использования в радиолокационных системах (РЛС) с цифровыми антенными решетками (ЦАР).

Известен способ обзора пространства [1 - стр. 39 - Обработка сигналов в многоканальных РЛС / Под ред. А.П. Лукошкина. М.; Радио и связь. 1983 - 328 с.] путем параллельного обзора по всем измеряемым координатам с помощью многолучевой РЛС, при этом формируются перекрывающиеся лучи диаграммы направленности (ДН), охватывающие всю зону обзора.

Недостатками известного способа являются избыточные ресурсы, которые требуются для формирования параллельных лучей по всем измеряемым координатам.

Известен способ обзора пространства [2 - стр. 233 - Белоцерковский Г.Б. Основы радиолокации и радиолокационные устройства. М.; Сов. радио. 1975 - 336 с], в котором формируется многолучевая ДН в угломестной плоскости за счет облучения зеркальной антенны несколькими излучателями (рупорами), при этом линейка излучателей расположена в угломестной плоскости и зафиксирована относительно оси зеркала, каждый излучатель соединен со своим приемо-передатчиком отдельным фидером и формирует парциальный луч на своей несущей частоте. Прием отраженных сигналов каждым излучателем также осуществляется на своей частоте. Сканирование по азимуту осуществляется механическим вращением антенны.

Недостатками известного способа обзора пространства являются: - низкий КПД передающей части устройства за счет больших потерь излучаемого и принимаемого сигнала в фидерах, соединяющих излучатели (рупоры) и приемо-передающие каналы, поскольку они значительно разнесены в пространстве;

- недостаточно высокая надежность, поскольку при выходе из строя одного приемо-передатчика обзор пространства становится невозможен в том секторе угломестного обзора, который обеспечивал этот приемо-передатчик.

Известен способ обзора пространства [3 - Способ обзора пространства и сопровождения объектов поверхности при маловысотном полете - Патент РФ 2211459, опубл. 27.08.2003], заключающийся в том, что обнаружение объектов включает последовательную обработку данных в дискретном времени с привязкой к каждому текущему такту tn обработки, полученных при обзоре пространства с использованием веерной диаграммы направленности и занимающей М положений по горизонтали и диаграммы направленности с игольчатой формой, зондирующей отдельные выбранные участки зоны обзора с малым периодом обзора, при этом обе диаграммы направленности формируются одной антенной системой с электронным управлением лучом.

Недостатками известного способа обзора пространства являются:

- большое время обзора, так как измерение координат объекта выполняется в два этапа: вначале используется веерная ДН в режиме приема и передачи, при этом производится грубое измерение координат объекта, а для уточнения координат дополнительно используется ДН с игольчатой формой, что значительно удлиняет время обзора при увеличении числа объектов;

- недостаточную точность измерения координат объекта, поскольку для измерения используется единственная ДН с игольчатой формой, и метод максимума [2 - стр. 87].

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ обзора пространства [4 - Способ обзора пространства - Патент РФ 2610833, опубл.16.02.2017 г.], взятый за прототип, заключающийся в том, что для формирования передающей и приемной диаграмм направленности используют многоэлементную цифровую антенную решетку, при этом в каждом азимутальном положении диаграммы направленности в режиме передачи формируют передающую диаграмму направленности веерной формы в угломестной плоскости, в режиме приема принимаемые отраженные сигналы представляются в виде цифровых отсчетов, из которых путем взвешенного суммирования формируют приемную многолучевую в угломестной плоскости диаграмму направленности, каждый луч которой имеет игольчатую форму, а соседние лучи перекрываются по уровню половинной мощности, при этом ширина приемной и передающей диаграмм направленности соответствует угловому размеру зоны обнаружения в угломестной плоскости, выполняют обнаружение объектов, измерение их дальности и угломестной координаты моноимпульсным методом обработки сигналов каждой из соседних пар приемных лучей, имеющих одинаковую азимутальную координату.

Недостатком прототипа является недостаточная точность измерения азимутальных координат объекта, поскольку для измерения координат в азимутальной плоскости используется ДН с игольчатой формой и метод максимума [2 - стр. 87].

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение точности измерения азимутальных координат объекта.

Для решения указанной задачи предлагается способ обзора пространства, при котором для формирования передающей и приемной диаграмм направленности используют многоэлементную цифровую антенную решетку, при этом в каждом азимутальном положении диаграммы направленности в режиме передачи формируют передающую диаграмму направленности веерной формы в угломестной плоскости, в режиме приема принимаемые отраженные сигналы представляют в виде цифровых отсчетов, из которых путем взвешенного суммирования формируют первую приемную многолучевую в угломестной плоскости диаграмму направленности, каждый луч которой имеет игольчатую форму, а соседние лучи перекрываются по уровню, при этом ширина приемной и передающей диаграмм направленности соответствует угловому размеру зоны обнаружения в угломестной плоскости, выполняют обнаружение объектов, измерение их дальности и угломестной координаты моноимпульсным методом обработки сигналов каждой из соседних пар приемных лучей, имеющих одинаковую азимутальную координату.

Согласно изобретению, соседние лучи первой диаграммы направленности перекрываются по уровню L от максимума, в случае размещения приемных лучей в узлах квадратной сетки, формируют вторую приемную многолучевую в угломестной плоскости диаграмму направленности, каждый луч которой имеет игольчатую форму а соседние лучи перекрываются по уровню L от максимума, при этом количество лучей в первой и второй приемной диаграмме направленности одинаковы, располагают первую и вторую приемные диаграммы направленности параллельно друг другу таким образом, чтобы их лучи, имеющие одинаковые угломестные координаты, перекрывались по уровню L от максимума, направляют азимутальную координату вертикальной линии пересечения лучей первой и второй приемных диаграмм направленности в направлении максимума передающей диаграммы направленности, в случае размещения приемных лучей в узлах треугольной сетки, формируют вторую и третью приемные многолучевые в угломестной плоскости диаграммы направленности, каждый луч которых имеет игольчатую форму, соседние лучи в диаграмме направленности перекрываются по уровню L от максимума, при этом количество лучей во второй и третьей приемных диаграммах направленности одинаково и на один меньше, чем в первой приемной диаграмме направленности, располагают вторую и третью приемные диаграммы направленности параллельно друг другу таким образом, чтобы их лучи, имеющие одинаковые угломестные координаты, перекрывались по уровню L от максимума, совмещают азимутальную координату вертикальной линии пересечения лучей второй и третьей приемных диаграмм направленности с линией расположения максимумов лучей первой приемной диаграммы направленности и направлением максимума передающей диаграммы направленности, совмещают угломестные координаты максимумов лучей второй и третьей приемных диаграмм направленности с линиями пересечения лучей первой приемной диаграммы направленности, выполняют измерение азимутальной координаты обнаруживаемых объектов моноимпульсным методом обработки сигналов каждой из соседних пар лучей, имеющих одинаковые угломестные координаты, устанавливают следующее азимутальное положение диаграммы направленности и выполняют перечисленные операции для этого положения.

Техническим результатом является увеличение точности измерения азимутальной координаты объекта за счет использования моноимпульсного метода измерения вместо метода максимума.

Проведенный сравнительный анализ заявленного способа и прототипа показывает, что их отличие заключается в следующем:

- в прототипе измерение угломестной координаты объекта производится моноимпульсным методом обработки сигналов каждой из соседних пар приемных лучей, однако измерение азимутальной координаты осуществляется методом максимума. В предлагаемом способе для измерения азимутальной координаты используется моноимпульсная обработка сигналов каждой из соседних пар лучей, один луч из пары из первой, а второй луч - из второй приемной диаграмм направленности с одинаковыми угломестными координатами, что обеспечивает значительное снижение ошибки измерения азимутальной координаты [2 - стр. 91] по сравнению с методом максимума, применяемом в прототипе.

Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемого способа обзора пространства из литературы не известно, поэтому он соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, обеспечивающего реализацию предложенного способа.

На фиг. 2 приведена структурная схема системы управления и цифрового диаграммообразования.

На фиг. 3 приведена структурная схема преобразователя частоты.

На фиг. 4 приведена структурная схема модуля управления и цифровой обработки сигналов.

На фиг. 5 приведена схема расположения лучей приемных и передающей ДН в случае размещения приемных лучей в узлах квадратной сетки и использования по два луча в первой и второй приемных ДН.

На фиг. 6 приведена схема расположения лучей приемных и передающей ДН в случае размещения приемных лучей в узлах квадратной сетки и использования по три луча в первой и второй приемных ДН.

На фиг. 7 приведена схема расположения лучей приемных и передающей ДН в случае размещения приемных лучей в узлах треугольной сетки и использования двух лучей в первой приемной ДН и по одному лучу во второй и третьей приемных ДН.

На фиг. 8 приведена схема расположения лучей приемных и передающей ДН в случае размещения приемных лучей в узлах треугольной сетки и использования трех лучей в первой приемной ДН и по два луча во второй и третьей приемных ДН.

При реализации предложенного способа выполняется следующая последовательность действий:

- в каждом азимутальном положении диаграммы направленности в режиме передачи формируют веерную передающую диаграмму направленности в угломестной плоскости с помощью многоэлементной цифровой антенной решетки - 1;

- в случае размещения приемных лучей в узлах квадратной сетки в режиме приема принимаемые отраженные сигналы представляют в виде цифровых отсчетов, из которых путем взвешенного суммирования формируют первую и вторую приемные многолучевые в угломестной плоскости диаграммы направленности, каждый луч которых имеет игольчатую форму, а соседние лучи в диаграмме направленности перекрываются по уровню L от максимума, при этом количество лучей в первой и второй приемной диаграмме направленности одинаковы, а ширина приемных и передающей диаграмм направленности соответствует угловому размеру зоны обнаружения в угломестной плоскости - 2;

- располагают первую и вторую приемные диаграммы направленности параллельно друг другу таким образом, чтобы их лучи, имеющие одинаковые угломестные координаты, перекрывались по уровню L от максимума - 3;

- направляют азимутальную координату вертикальной линии пересечения лучей первой и второй приемных диаграмм направленности в направлении максимума передающей диаграммы направленности - 4;

- в случае размещения приемных лучей в узлах треугольной сетки, формируют первую, вторую и третью приемные многолучевую в угломестной плоскости диаграммы направленности, каждый луч которых имеет игольчатую форму, а соседние лучи в диаграмме направленности перекрываются по уровню L от максимума, при этом количество лучей во второй и третьей приемных диаграммах направленности одинаково и на один меньше, чем в первой приемной диаграмме направленности - 5;

- располагают вторую и третью приемные диаграммы направленности параллельно друг другу таким образом, чтобы их лучи, имеющие одинаковые угломестные координаты, перекрывались по уровню L от максимума - 6,

- совмещают азимутальную координату вертикальной линии пересечения лучей второй и третьей приемных диаграмм направленности с линией расположения максимумов лучей первой приемной диаграммы направленности и направлением максимума передающей диаграммы направленности, совмещают угломестные координаты максимумов лучей второй и третьей приемных диаграмм направленности с линиями пересечения лучей первой приемной диаграммы направленности - 7;

- выполняют обнаружение объектов, измерение их дальности и угломестной координаты с использованием моноимпульсного метода обработки сигналов каждой из соседних пар приемных лучей, имеющих одинаковую азимутальную координату - 8;

- выполняют измерение азимутальной координаты объектов с использованием моноимпульсного метода обработки сигналов каждой из соседних пар приемных лучей, имеющих одинаковую угломестную координату - 9;

- устанавливают следующее азимутальное положение диаграммы направленности и выполняют перечисленные операции для этого положения - 10.

Предложенный способ может работать как при электронном сканировании диаграммы направленности (ДН) по азимуту при неподвижной цифровой антенной решетке (ЦАР), так и при сканировании ДН по азимуту за счет механического перемещения (вращения) ЦАР.

Реализация предложенного способа обзора пространства возможна, например, с помощью устройства, включающего в себя (фиг. 1) ЦАР 1, блок управления (БУ) 2, первый управляющий выход которого подключен к управляющему входу ЦАР 1, второй управляющий выход - ко входу управления опорно-поворотного устройства (ОПУ) 3, третий управляющий выход - к управляющему входу блока обнаружения и измерения координат объектов (БОИКО) 4, а вход - к выходу БОЙКО 4.

ЦАР 1 включает в себя N приемопередающих модулей (ППМ) 5, систему формирования и распределения сигналов (СФРС) 6 и систему управления и цифрового диаграммообразования (СУЦДО) 7.

СФРС 6 имеет N выходов зондирующего сигнала (ЗС), соединенных со входами ЗС ППМ 5, N выходов дискретизации Fд, соединенных со входами дискретизации ППМ 5, N выходов гетеродина Fгeт, соединенных с гетеродинными входами ППМ 5.

ППМ 5 содержат последовательно соединенные фазовращатель (ФВ) 8, твердотельный усилитель мощности (УМ) 9, циркулятор 10 и антенный элемент (АЭ) 11. К выходу циркулятора 10 подключены последовательно соединенные малошумящий усилитель (МШУ) 12, преобразователь частоты (ПРЧ) 13, гетеродинный вход которого является гетеродинным входом ППМ 5 и модуль управления и цифровой обработки сигналов (МУЦОС) 14, вход дискретизации которого является входом дискретизации ППМ 5.

Выход данных МУЦОС 14 является выходом данных ППМ 5 и соединен с одним из N входов данных СУЦДО 7, управляющий вход МУЦОС 14 является управляющим входом ППМ 5 и соединен с одним из N управляющих выходов СУЦДО 7. Первый, второй и третий управляющие выходы МУЦОС 14 соединены соответственно с управляющими входами ПРЧ 13, УМ 9 и фазовращателя 8. Выход данных СУЦДО 7 соединен со входом данных БОЙКО 4.

СУЦДО 7 (фиг. 2) имеет К формирователей 15 по числу формируемых лучей, каждый из которых содержит N каналов, при этом входы i-тых каналов в формирователях 15 объединены. Каждый канал формирователя 15 содержит перемножитель 16, первый вход которого является входом канала, ко второму входу подключен выход постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 17, а выход перемножителя 16 является выходом канала и подключен к одному из N входов цифрового сумматора 18, выход которого подключен к одному из К входов интерфейса (И) 19. Выход интерфейса 19 является выходом СУЦДО 7. Устройство управления (УУ) 20, вход которого является управляющим входом СУЦДО 7, имеет N+1 управляющих выходов, которые являются управляющими выходами СУЦДО 7. Все блоки СУЦДО 7 могут быть выполнены, в зависимости от числа ППМ 5 и числа лучей К, в виде одной или нескольких программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).

ПРЧ 13 (фиг. 3) представляет собой последовательно соединенные смеситель (СМ) 21, вход которого является входом ПРЧ 13, а гетеродинный вход - гетеродинным входом ПРЧ 13 и усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 22, выход которого является выходом промежуточной частоты (ПЧ) ПРЧ 13, а управляющий вход - управляющим входом ПРЧ 13.

МУЦОС 14 (фиг. 4) представляет собой последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 23, вход которого является входом ПЧ МУЦОС 14, а тактовый вход является входом дискретизации МУЦОС 14 и блок управления и обработки (БУО) 24. Первый, второй и третий управляющие выходы БУО 24 являются соответственно первым, вторым и третьим управляющим выходами МУЦОС 14. Выход данных и управляющий вход БУО 24 являются соответственно выходом данных и управляющим входом МУЦОС 14.

СФРС 6 представляет собой три синтезатора частоты, обеспечивающих формирование зондирующего сигнала ЗС, сигнала тактовой частоты дискретизации Fд, и сигнала гетеродина Fгет. При этом могут быть использованы, например, синтезаторы из [4 - стр. 142-143. Mini-Circuits. RF & Microwave components guide. 2010]. Сформированные в синтезаторах сигналы разветвляются на N выходов с помощью делителей мощности [4 - стр. 136 - 140].

БОИКО 4 представляет собой ЭВМ, обеспечивающую обработку отсчетов сигнала по заданному алгоритму.

БУ 2 представляет собой ЭВМ, обеспечивающую управление работой устройств ЦАР 1, ОПУ 3 и БОИКО 4, а также отображение координат обнаруженных объектов.

ОПУ 3 представляет собой устройство, обеспечивающее вращение ЦАР 1 в азимутальной плоскости, и может быть выполнено на основе опорно-поворотного круга с подшипником и червячного вала с электромотором.

Устройство может работать как при электронном сканировании ДН по азимуту при неподвижной ЦАР 1, так и при сканировании ДН по азимуту за счет механического вращения ЦАР 1 с помощью ОПУ 3. Сектор сканирования по азимуту в первом случае ограничивается характеристиками ЦАР 1, а во втором случае равен 360°.

В каждом азимутальном положении ДН в режиме передачи формируют веерную передающую диаграмму направленности в угломестной плоскости с помощью ЦАР 1. Формирование передающей ДН производится путем установки в ППМ 5 из состава ЦАР 1 требуемых фазовых и амплитудных соотношений регулировкой сдвига фазы зондирующего сигнала ЗС в фазовращателях 8 и коэффициента усиления усилителей мощности УМ 9.

Для случая плоской прямоугольной ЦАР, апертура которой содержит Nx АЭ 11, установленных вдоль координаты X на расстоянии dx, и Ny АЭ 11, установленных вдоль координаты Y, на расстоянии dy, диаграмма направленности F(ϕ,θ) определяется как [5 - стр. 27-28, Кузьмин С.З Цифровая радиолокация. Введение в теорию. - КВИЦ. 2000]:

где

где Axi, Ayi - коэффициенты амплитудного распределения в УМ 9, соединенных с АЭ 11, которые расположены вдоль координат X и Y соответственно;

ψxi, ψyi - коэффициенты фазового распределения, представленные в виде фазовых сдвигов в фазовращателях 8, соединенных через УМ 9 и циркулятор 10 с АЭ 11, которые расположены вдоль координат X и Y соответственно.

Для наземных обзорных РЛС веерная ДН может иметь косекансную форму [6 - рис. 5.1 б - Бакулев П.А. Радиолокационные системы. М.: Радиотехника. 2007. - 376 с]. Такая форма ДН формируется путем установки соответствующих амплитудных и фазовых коэффициентов в усилителях мощности 9 и фазовращателях 8, например, как описано в [7 - Лопатенко Э.В., Марусич А.А. Диаграмма направленности антенны cosec с низким уровнем боковых лепестков. //Радиотехника, 2006, №12, с. 49-53.].

После усиления зондирующего сигнала ЗС в УМ 9 он поступает на подключенный к этому каналу антенный элемент (АЭ) 11 по соединительной цепи минимальной длины.

После излучения зондирующего сигнала ЗС ЦАР 1 переходит в режим приема.

В режиме приема принимаемые отраженные сигналы с выхода каждого АЭ 11 в каждом ППМ 5 проходят через циркулятор 10, усиливаются в МШУ 12, преобразуются по частоте в ПРЧ 13 и представляются в виде цифровых отсчетов Smn(t) с помощью АЦП 23.

Из полученных цифровых отсчетов формируют приемные многолучевые в угломестной плоскости ДН с лучами игольчатой формы путем взвешенного суммирования в СУЦДО 7. В случае размещения приемных лучей в узлах квадратной сетки в режиме приема формируют две приемных ДН, а в случае размещения приемных лучей в узлах треугольной сетки, формируют три приемных ДН.

Отсчеты i-го луча с направлением максимума ϕi, θi вычисляются путем умножения цифрового потока с каждого АЦП 23 в перемножителях 16 на весовой множитель Wmnii) из ПЗУ 17 и суммирования в цифровом сумматоре 18. Диаграмма направленности для i-го луча имеет вид

,

где ,

Число лучей К в каждой ДН определяется требуемой зоной обзора в угломестной плоскости и шириной одного луча. Лучи приемной многолучевой ДН имеют игольчатую форму, расположены в угломестной плоскости, при этом направления их максимумов обеспечивает перекрытие соседних лучей по уровню L от максимума. Величина L может быть принята половине от максимума (половинной мощности) или другому значению, в зависимости от алгоритма работы аппаратуры. Ширина приемной диаграммы направленности соответствует угловому размеру зоны обнаружения в угломестной плоскости.

Сформированные отсчеты К приемных лучей с выходов формирователей 15 поступают в интерфейс 19, где преобразуются в последовательную форму и в виде последовательных кодов передаются в БОИКО 4, где в каждой из соседних пар сформированных приемных лучей выполняется обнаружение объектов, например, движущихся, измерение их дальности и угломестных координат, соответствующих угломестному и азимутальному положению тех приемных лучей, в которых они были обнаружены [8, стр. 185-189 - Справочник по радиолокации/ Под ред. М.И. Сколника. М: Техносерв. 2014. т. 1].

Ширина ДН в угломестной плоскости соответствует угловому размеру угломестной зоны обнаружения, на фиг. 5-8 приведены примеры конфигураций лучей ЦАР 1 для разных угловых размеров зоны обнаружения.

На фиг. 5 приведен пример схемы расположения приемных и передающей ДН в случае размещения приемных лучей в узлах прямоугольной сетки при использовании двух лучей 25 и 26 в первой приемной ДН и двух лучей 27 и 28 во второй приемной ДН. Направление азимутальной координаты вертикальной линии 30 пересечения лучей первой и второй приемных ДН или линии равносигнального направления (РСН) по азимуту совпадает с максимумом передающей ДН 29. Линия РСН по углу места 31 совпадает для обеих ДН. Схемы на фиг. 5-8 приведены для плоскости сечения, параллельной плоскости раскрыва ЦАР.

На фиг. 6 приведен пример схемы расположения приемных и передающей ДН в случае размещения приемных лучей в узлах прямоугольной сетки при использовании трех лучей 25, 26 и 32 в первой приемной ДН и трех лучей 27, 28 и 33 во второй приемной ДН. Линии РСН по углу места 31 совпадают для обеих ДН. Направление вертикальной линии 30 РСН по азимуту совпадает с максимумом передающей ДН 29.

На фиг. 7 приведена схема расположения лучей приемных и передающей ДН в случае размещения приемных лучей в узлах треугольной сетки при использовании двух лучей 25 и 26 в первой приемной ДН и по одному лучу во второй 27 и третьей 34 приемных ДН. Направление вертикальной линии 30 РСН по азимуту лучей второй 27 и третьей 34 ДН совпадает с максимумом передающей ДН 29 и максимумами лучей 25 и 26 первой ДН. Угломестные координаты максимумов лучей второй 27 и третьей 34 приемных ДН совпадают с линией РСН по углу места 31 лучей 25 и 26 первой приемной ДН.

На фиг. 8 приведена схема расположения лучей приемных и передающей ДН при размещении приемных лучей в узлах треугольной сетки в случае использования трех лучей 25, 26 и 32 в первой приемной ДН и по два луча: 27, 33 во второй и 34, 35 в третьей приемных ДН. Направление вертикальной линии 30 РСН по азимуту лучей второй 27, 33 и третьей 34, 35 ДН совпадает с максимумом передающей ДН 29 и максимумами лучей 25, 26 и 32 первой ДН. Угломестные координаты максимумов лучей второй 27, 33 и третьей 34, 35 приемных ДН совпадают с линиями РСН по углу места 31 лучей 25, 26 и 32 первой приемной ДН.

Выбор вида размещения лучей по прямоугольной или треугольной сетке может осуществляться, например, из условия снижения числа приемных лучей с учетом того, что для обзора того же угломестного сектора при использовании прямоугольной сетки и общем числе приемных лучей более шести требуется на один луч меньше.

В предлагаемом способе измерение осуществляется моноимпульсным способом как угломестной, так и азимутальной координаты, в то время как в прототипе таким способом осуществляется измерение только угломестной координаты, а измерение азимутальной координаты осуществляется методом максимума. Применение в предлагаемом способе моноимпульсной обработки для измерения азимутальной координаты объекта снижает ошибку измерения до 10 раз [2 - стр. 91] по сравнению с методом максимума, используемым в прототипе.

Применение ЦАР с N приемопередающими модулями, содержащими твердотельные усилители мощности, расположенными в непосредственной близости от антенных элементов, обеспечивает снижение потерь передаваемого и принимаемого сигнала за счет уменьшения длины соединений с антенным элементом. Повышение надежности многоэлементной ЦАР обеспечивается за счет медленного снижения характеристик ЦАР при выходе из строя части приемо-передающих модулей.

Работоспособность предлагаемого способа была проверена на макете устройства (фиг. 1). Испытания показали совпадение полученных характеристик с расчетными.

Способ обзора пространства, при котором для формирования передающей и приемной диаграмм направленности используют многоэлементную цифровую антенную решетку, при этом в каждом азимутальном положении диаграммы направленности в режиме передачи формируют передающую диаграмму направленности веерной формы в угломестной плоскости, в режиме приема принимаемые отраженные сигналы представляют в виде цифровых отсчетов, из которых путем взвешенного суммирования формируют первую приемную многолучевую в угломестной плоскости диаграмму направленности, каждый луч которой имеет игольчатую форму, а соседние лучи перекрываются по уровню половинной мощности от максимума диаграммы направленности, при этом ширина приемной и передающей диаграмм направленности соответствует угловому размеру зоны обнаружения в угломестной плоскости, выполняют обнаружение объектов, измерение их дальности и угломестной координаты моноимпульсным методом обработки сигналов каждой из соседних пар приемных лучей, имеющих одинаковую азимутальную координату, отличающийся тем, что соседние лучи первой диаграммы направленности перекрываются по уровню L, равному половине мощности от максимума, в случае размещения приемных лучей в узлах квадратной сетки, формируют вторую приемную многолучевую в угломестной плоскости диаграмму направленности, каждый луч которой имеет игольчатую форму, а соседние лучи перекрываются по уровню L, при этом количество лучей в первой и второй приемной диаграмме направленности одинаково, располагают первую и вторую приемные диаграммы направленности параллельно друг другу таким образом, чтобы их лучи, имеющие одинаковые угломестные координаты, перекрывались по уровню L, направляют азимутальную координату вертикальной линии пересечения лучей первой и второй приемных диаграмм направленности в направлении максимума передающей диаграммы направленности, в случае размещения приемных лучей в узлах треугольной сетки, формируют вторую и третью приемные многолучевые в угломестной плоскости диаграммы направленности, каждый луч которых имеет игольчатую форму, соседние лучи в диаграмме направленности перекрываются по уровню L, при этом количество лучей во второй и третьей приемных диаграммах направленности одинаково и на один меньше, чем в первой приемной диаграмме направленности, располагают вторую и третью приемные диаграммы направленности параллельно друг другу таким образом, чтобы их лучи, имеющие одинаковые угломестные координаты, перекрывались по уровню L, совмещают азимутальную координату вертикальной линии пересечения лучей второй и третьей приемных диаграмм направленности с линией расположения максимумов лучей первой приемной диаграммы направленности и направлением максимума передающей диаграммы направленности, совмещают угломестные координаты максимумов лучей второй и третьей приемных диаграмм направленности с линиями пересечения лучей первой приемной диаграммы направленности, выполняют измерение азимутальной координаты обнаруживаемых объектов моноимпульсным методом обработки сигналов каждой из соседних пар лучей, имеющих одинаковые угломестные координаты, устанавливают следующее азимутальное положение диаграммы направленности и выполняют перечисленные операции для этого положения.
Способ обзора пространства
Способ обзора пространства
Способ обзора пространства
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 105.
10.06.2015
№216.013.52f8

Антенная решетка

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для построения фазированных антенных решеток из состава антенных устройств систем радиосвязи или радиолокационных устройств. Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение возможности построения на его основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552761
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.53a4

Антенная решетка

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для построения фазированных антенных решеток из состава антенных устройств систем радиосвязи или радиолокационных устройств. Техническим результатом является обеспечение возможности построения на его основе антенных устройств с большим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552933
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.5422

Антенна вытекающей волны

Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот, а именно к линейным антеннам вытекающей волны на основе круглого волновода с заполнением и решеткам из них, и может быть использовано в радиотехнических системах, в том числе системах управления воздушным движением, связи, радиолокации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553059
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.07.2015
№216.013.6240

Способ пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиопеленгации. Достигаемый технический результат - отсутствие ограничений на применение способа по рабочему сектору углового положения источников радиоизлучений (ИРИ) и совокупности полученных реальных измерений; упрощение процесса получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556699
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.08.2015
№216.013.6e2d

Способ формирования провалов в направлениях источников помех в диаграммах направленности плоских фазированных антенных решеток с непрямоугольной границей раскрыва

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для пространственного подавления помех путем формирования провалов («нулей») в диаграммах направленности фазированных антенных решеток (ФАР) в направлениях источников помех. Технический результат - возможность подавления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559763
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2015
№216.013.72f4

Многофункциональная свч монолитная интегральная схема на многослойной полупроводниковой структуре

Изобретение относится к области микроэлектроники и радиотехники и может быть использовано при создании СВЧ монолитных интегральных схем на арсениде галлия. Технический результат - повышение степени интеграции МИС СВЧ, уменьшение массогабаритных размеров приемо-передающих модулей антенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560998
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7305

Полосковый фильтр свч с подавлением паразитных полос пропускания

Изобретение относится к СВЧ радиотехнике, в частности к частотно-селективным фильтрам. Полосковый фильтр содержит диэлектрическую подложку на основе многослойного материала, внутри которой располагаются четвертьволновые резонаторы фильтра и резонансная структура из отрезков полосковых линий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561015
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7338

Способ получения радиоизображений протяженных объектов

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для мониторинга протяженных сред и объектов. Достигаемый технический результат - повышение скорости мониторинга протяженных сред и объектов, а также уменьшение габаритов фокусирующей системы. Способ основан на излучении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561066
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.11.2015
№216.013.8ab9

Способ формирования компенсационной диаграммы направленности в плоской антенной решетке с электронным управлением лучом

Использование: для формирования компенсационной диаграммы направленности в плоской антенной решетке. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют прием сигналов антенными элементами плоской антенной решетки с электронным сканированием лучом и суммируют их, формируя остронаправленную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567120
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8aba

Односферовая антенная система с частичной металлизацией радиопрозрачного защитного кожуха

Изобретение относится к антенной технике. Односферовая антенная система содержит радиопрозрачный защитный кожух с частичной металлизацией, выполненный в виде сферы. Часть внутренней поверхности сферы металлизирована и является зеркалом антенны. Сфера с использованием одношариковых подшипников...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567121
Дата охранного документа: 10.11.2015
Показаны записи 21-30 из 57.
25.08.2017
№217.015.d017

Способ определения диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки

Изобретение относится к антенной технике, в частности к способам определения диаграммы направленности активных фазированных антенных решеток (АФАР) в процессе их настройки и исследований. АФАР располагают на заданном расстоянии от вспомогательной антенны, излучают формируемое электромагнитное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620961
Дата охранного документа: 30.05.2017
25.08.2017
№217.015.d2d4

Способ обзора пространства

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для построения обзорных радиолокационных станций с цифровыми антенными решетками. Достигаемый технический результат - уменьшение времени обзора и повышение точности измерения координат объектов. Согласно способу, в каждом азимутальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621680
Дата охранного документа: 07.06.2017
20.11.2017
№217.015.ef5a

Способ получения двумерного радиолокационного изображения объекта при многочастотном импульсном зондировании и инверсном синтезе апертуры с итерационным уточнением расстояния от эквивалентного фазового центра антенны до точки синтезирования

Изобретение относится к радиолокационной измерительной технике и может быть использовано, в частности, в составе радиолокационных измерительных стендов многочастотного импульсного зондирования и инверсного синтеза апертуры антенны, осуществляющих построение двумерных радиолокационных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628997
Дата охранного документа: 24.08.2017
29.12.2017
№217.015.fda4

Фрактальный излучатель

Изобретение относится к антенной технике, а более конкретно к печатным антеннам, и предназначено для построения бортовых антенных решеток радиотехнических комплексов спутникового базирования. Фрактальный излучатель состоит из двух металлизированных диэлектрических плат одна над другой. Верхняя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638082
Дата охранного документа: 11.12.2017
19.01.2018
№218.016.0171

Способ адаптивной обработки сигналов в модульной фазированной антенной решетке

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в системах радиосвязи, функционирующих в сложной помеховой обстановке. Осуществляют прием сигналов с известного направления четным числом модулей, расположенных симметрично относительно фазового центра модульной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629921
Дата охранного документа: 04.09.2017
04.04.2018
№218.016.2ece

Способ формирования расширенной диаграммы направленности фазированной антенной решетки

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и КВЧ диапазонов. Определяют амплитудно-фазовое распределение в раскрыве фазированной антенной решетки, при котором заданная диаграмма направленности ориентирована в направлении u, выбирают пространственные положения парциальных лучей только в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644456
Дата охранного документа: 12.02.2018
18.07.2018
№218.016.7192

Способ обзорной пассивной однопозиционной моноимпульсной трёхкоординатной угломерно-разностно-доплеровской локации перемещающихся в пространстве радиоизлучающих объектов

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах обзорной пассивной радиолокации и радиотехнического наблюдения для однопозиционного высокоточного определения скоростей, координат и траекторий перемещающихся в пространстве радиоизлучающих объектов (РИО)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661357
Дата охранного документа: 16.07.2018
22.09.2018
№218.016.88da

Способ бесконтактного измерения угловой ориентации объекта

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения углового положения подвижных объектов при радиолокационных измерениях. Заявлен способ бесконтактного измерения угловой ориентации объекта, при котором наблюдают за смещением объекта с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667343
Дата охранного документа: 18.09.2018
22.09.2018
№218.016.8955

Микрополосковая антенна

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве приемной или передающей антенны или элемента фазированной антенной решетки в системах радиосвязи или радиолокации. Антенна содержит первый диэлектрический слой, имеющий с верхней стороны первый печатный излучатель, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667340
Дата охранного документа: 18.09.2018
21.03.2019
№219.016.eacb

Способ определения комплексных амплитуд возбуждения каналов фазированной антенной решетки по измерениям в ближней зоне

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и КВЧ диапазонов, а именно к фазированным антенным решеткам, и может быть использовано в системах радиосвязи, радиопеленгации и радиолокации. Суть способа состоит в том, что перед определением комплексных амплитуд возбуждения каналов фазированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682585
Дата охранного документа: 19.03.2019
+ добавить свой РИД