Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2247408C1 - Radar signal processing device - Google Patents

Radar signal processing device Download PDF

Info

Publication number
RU2247408C1
RU2247408C1 RU2003122991/09A RU2003122991A RU2247408C1 RU 2247408 C1 RU2247408 C1 RU 2247408C1 RU 2003122991/09 A RU2003122991/09 A RU 2003122991/09A RU 2003122991 A RU2003122991 A RU 2003122991A RU 2247408 C1 RU2247408 C1 RU 2247408C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
inputs
outputs
amplitude
adder
Prior art date
Application number
RU2003122991/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003122991A (en
Inventor
А.А. Часовской (RU)
А.А. Часовской
Original Assignee
Часовской Александр Абрамович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Часовской Александр Абрамович filed Critical Часовской Александр Абрамович
Priority to RU2003122991/09A priority Critical patent/RU2247408C1/en
Publication of RU2003122991A publication Critical patent/RU2003122991A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247408C1 publication Critical patent/RU2247408C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar engineering; systems for searching and tracking airborne targets.
SUBSTANCE: proposed device has rotary directivity pattern receiver, azimuth sensor, amplitude-to-code converter unit, and secondary processing unit; output of rotary directivity pattern receiver is connected to input of amplitude-to-code converter unit and group of azimuth sensor outputs is connected to group of secondary processing unit inputs. Newly introduced in device are parallel delay line unit, subtracter, coder, and adder; group of amplitude-to-code converter unit outputs is connected to second group of subtracter inputs and through parallel delay line unit, to first group of subtracter inputs; subtracter also has group of outputs connected through coder to first group of adder inputs; second group of adder inputs and group of outputs are respectively connected to group of azimuth sensor outputs and to second group of secondary processing unit inputs.
EFFECT: enhanced precision of finding target direction.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и макет быть использовано в системах поиска и слежения за воздушными объектами.The invention relates to the field of radar and the layout can be used in search and tracking systems for airborne objects.

Известно устройство обработки радиолокационных сигналов, изложенное в книге "Радиотехнические системы" Ю.М.Казаринов, 1991 г., Москва, стр. 383. В нем с помощью анализа максимума огибающей осуществляется определение направления на объект при использовании одноканального приемника с вращающейся диаграммой направленности. Однако при увеличении скорости обзора может быть принято два или один сигнал, который может быть и удлиненный. при этом точность определения направления уменьшается.A device for processing radar signals is described in the book "Radio Engineering Systems" by Yu. M. Kazarinov, 1991, Moscow, p. 383. In it, by analyzing the maximum envelope, the direction to the object is determined using a single-channel receiver with a rotating radiation pattern. However, with an increase in the viewing speed, two or one signal can be received, which can also be elongated. while the accuracy of determining the direction decreases.

Известно устройство обработки радиолокационных сигналов, входящее в состав радиолокатора, изложенного в вышеупомянутом источнике на стр. 194-197, В нем после выделения сигналов от объектов в одноканальном приемнике с вращающейся диаграммой направленности может происходить, так же как показано в вышеупомянутом аналоге, определение максимума огибающей в процессе первичной обработки. Это может осуществляться благодаря определению амплитуд сигналов с помощью блока преобразования амплитуды в код. Угловое положение, соответствующее максимуму огибающей вместе с кодом азимута с датчика азимута поступает в блок вторичной обработки, где осуществляется построение траекторий движения объекта. Однако при увеличении скорости обзора может быть принято два или один сигнал, который может быть и удлиненный. При этом точность определения направления уменьшается.A device for processing radar signals is known, which is part of the radar set forth in the aforementioned source on pages 194-197. In it, after signals from objects are extracted in a single-channel receiver with a rotating radiation pattern, the determination of the envelope maximum can occur, as shown in the aforementioned analogue. during the initial processing. This can be done by determining the amplitudes of the signals using the amplitude to code conversion unit. The angular position corresponding to the maximum envelope along with the azimuth code from the azimuth sensor enters the secondary processing unit, where the construction of the object's motion paths is carried out. However, with an increase in the viewing speed, two or one signal can be received, which can also be elongated. In this case, the accuracy of determining the direction decreases.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения направления при наличии двух или одного удлиненного сигнала.Using the proposed device increases the accuracy of determining the direction in the presence of two or one elongated signal.

Достигается это введением блока параллельных линий задержек, вычитателя, шифратора и сумматора, при этом группа выходов блока преобразования амплитуды в код соединена с второй группой входов вычитателя и через блок параллельных линий задержек соединена с первой группой входов вычитателя, имеющего группу выходов, соединенную через шифратор с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого и группа выходов соответственно соединена с группой выходов датчика азимута и с второй группой входов блока вторичной обработки.This is achieved by introducing a block of parallel delay lines, a subtractor, an encoder and an adder, while the group of outputs of the amplitude-to-code conversion block is connected to the second group of inputs of the subtractor and, through the block of parallel delay lines, is connected to the first group of inputs of the subtractor having a group of outputs connected via an encoder with the first group of inputs of the adder, the second group of inputs of which and the group of outputs are respectively connected to the group of outputs of the azimuth sensor and to the second group of inputs of the secondary processing unit.

На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:In figure 1 and in the text the following notation:

1 - приемник с вращающейся диаграммой направленности;1 - receiver with a rotating radiation pattern;

2 - датчик азимута;2 - azimuth sensor;

3 - блок преобразования амплитуды в код;3 - block conversion of the amplitude in the code;

4 - блок паралельных линий задержек;4 - block parallel lines of delays;

5 - вычитатель;5 - subtractor;

6 - шифратор;6 - encoder;

7 - сумматор;7 - adder;

8 - блок вторичной обработки,8 - secondary processing unit,

при этом выход приемника с вращающейся диаграммой направленности 1 соединен с отдельным входом блока преобразования амплитуда в код 3, имеющего группу выходов, соединенную с второй группой входов вычитателя 5 и через блок паралельных линий задержек 4, соединенную с первой группой входов вычитателя 5, имеющего группу выходов, соединенную через шифратор 6 с первой группой входов сумматора 7, вторая группа входов которого и группа выходов соответственно соединены с группой выходов датчика азимута 2 и второй группой входов блока вторичной обработки 8, имеющей первую группу входов, соединенную с вышеупомянутой группой выходов датчика азимута 2.wherein the output of the receiver with the rotating radiation pattern 1 is connected to a separate input of the amplitude conversion unit into code 3 having an output group connected to the second group of inputs of the subtractor 5 and through the parallel delay line unit 4 connected to the first group of inputs of the subtractor 5 having the group of outputs connected through an encoder 6 to the first group of inputs of the adder 7, the second group of inputs of which and the group of outputs are respectively connected to the group of outputs of the azimuth sensor 2 and the second group of inputs of the secondary image block quipment 8 having a first input group connected to the group of the aforementioned azimuth sensor 2 outputs.

Работа устройства заключается в следующем.The operation of the device is as follows.

В приемнике с вращающейся диаграммой направленности 1 осуществляется преобразование электромагнитных сигналов в электрические и выделение их по характеристикам, соответствующим воздушным объектам. Выделенные сигналы поступают в блок преобразования амплитуды в код 3, где осуществляется преобразование амплитуды в код, который далее поступает на вторую группу входов вычитателя 5 и через блок параллельных линий задержек 4 поступает на первую группу входов этого вячитателя. Величина каждой линии задержки равна, например, максимальному времени запаздывания отраженного сигнала или времени, равному определению длительности удлиненного сигнала, если он одиночный, а количество линий задержек равно величине разрядов параллельного кода. Разность от вычитания кодов амплитуд поступает в шифратор 6, который определяет угловое положение объекта в поле зрения приемника с вращающейся диаграммой направленности 1. Величина этого углового положения складывается с текущим значением кода азимута с датчика азимута 2 в сумматоре 7, и истинное значение направления на объект поступает в блок вторичной обработки 8, осуществляющий построение траектории движения объектов. Код азимута также поступает на первую группу входов блока вторичной обработки для его использования при наличии других устройств. Исполнение датчика азимута с угловым разрешением, например одна минута, выдающего информацию в виде кода, представлено в вышеупомянутом источнике на стр. 414. Для более подробного пояснения принципа определения направления с помощью одноканального приемника воспользуемся огибающей, представленной на фиг.2, где приняты следующие обозначения:In the receiver with a rotating radiation pattern 1, electromagnetic signals are converted into electrical signals and selected according to characteristics corresponding to airborne objects. The extracted signals are sent to the amplitude conversion block into code 3, where the amplitude is converted to code, which then goes to the second group of inputs of the subtractor 5 and, through the block of parallel delay lines 4, goes to the first group of inputs of this subtractor. The value of each delay line is, for example, the maximum delay time of the reflected signal or the time equal to determining the duration of the elongated signal, if it is single, and the number of delay lines is equal to the bits of the parallel code. The difference from the subtraction of the amplitude codes enters the encoder 6, which determines the angular position of the object in the field of view of the receiver with a rotating radiation pattern 1. The value of this angular position is added to the current value of the azimuth code from the azimuth sensor 2 in adder 7, and the true value of the direction to the object arrives in the secondary processing unit 8, which implements the construction of the trajectory of the movement of objects. The azimuth code also enters the first group of inputs of the secondary processing unit for its use in the presence of other devices. The execution of the azimuth sensor with an angular resolution, for example, one minute, outputting information in the form of a code, is presented in the aforementioned source on page 414. For a more detailed explanation of the principle of determining the direction using a single-channel receiver, we use the envelope shown in Fig. 2, where the following notation :

9 - первая амплитуда;9 - the first amplitude;

10 - линия, проходящая через максимум диаграммы направленности приемника;10 - line passing through the maximum radiation pattern of the receiver;

11 - вторая амплитуда.11 - the second amplitude.

Рассмотрим два варианта исполнения.Consider two options.

Первый вариант, когда за время пересечения объекта диаграммой направленности приемника 1 отражается один сигнал, а при втором варианте за это же время пересечения отражаются два сигнала.The first option, when during the intersection of the object with the radiation pattern of the receiver 1, one signal is reflected, and in the second option, during the same intersection time, two signals are reflected.

В первом варианте сигналы могут быть удлиненные и каждый может занимать часть площади огибающей, а именно участок, ограниченный амплитудами 9 и 11.In the first embodiment, the signals can be elongated, and each can occupy part of the envelope area, namely, a section limited by amplitudes 9 and 11.

При втором варианте примем условно, что укороченные сигналы занимают то же положение внутри огибающих на фиг.2. В обоих вариантах величина параллельных линий задержек в блоке 4 соответствует длине отрезка а-в.In the second embodiment, we assume conditionally that the shortened signals occupy the same position inside the envelopes in figure 2. In both cases, the value of the parallel delay lines in block 4 corresponds to the length of the segment a-c.

Как видно из фиг.2, каждой разности амплитуд, определяемой в вычитателе 5, будет соответствовать определенное положение внутри огибающей, а следовательно, и внутри диаграммы направленности приемника 1 относительно линии 10. Поэтому каждому положению соответствует строго определенное положение второй амплитуды 11 относительно линии 10, проходящей через максимум огибающей.As can be seen from figure 2, each difference in amplitudes determined in the subtractor 5 will correspond to a certain position inside the envelope, and therefore, inside the radiation pattern of the receiver 1 relative to line 10. Therefore, each position corresponds to a strictly defined position of the second amplitude 11 relative to line 10, passing through the maximum envelope.

На фиг.2 это положение характеризуется отрезком m.In figure 2, this position is characterized by a segment m.

Удлиненный сигнал в первом варианте может быть использован и в радиолокаторах дальнего обнаружения. Таким образом, каждому значению разности амплитуд с выхода вычитателя 5 соответствует определенный код в шифраторе 6, характеризующий угловое положение второй амплитуды относительно равносигнальной вертикальной плоскости, разделяющее диаграмму направленности приемника на две равные части. Внутри этой плоскости и находится линия 10. Если амплитуда 11 находится справа от линии 10, это угловое положение будет положительным, а если слева - то отрицательным, и оно, как отмечалось ранее, складывается в сумматоре 7 с значением азимута равносигнальной вертикальной плоскости вращающейся диаграммы направленности приемника.The elongated signal in the first embodiment can also be used in early warning radars. Thus, each value of the difference in amplitudes from the output of the subtractor 5 corresponds to a certain code in the encoder 6, characterizing the angular position of the second amplitude relative to the equal-signal vertical plane, dividing the radiation pattern of the receiver into two equal parts. Inside this plane there is line 10. If amplitude 11 is to the right of line 10, this angular position will be positive, and if it is left, it will be negative, and, as noted earlier, it will add up in adder 7 with the azimuth of the vertical signal of the rotating plane receiver.

Как отмечалось в вышеупомянутом источнике на стр.383, от величины амплитуд сигналов зависит и максимальное значение огибающей. Однако разность двух амплитуд, ограничивающих один и тот же участок огибающей, не зависит от этого максимального значения, так как при укорочивании отрезков 9, 11 (см. фиг.2) их разность не меняется. Точность определения направления зависит при наличии двух сигналов от их флюктуации и может составлять значение, равное 0,05-0,15 ширины диаграммы. Приведем пример конкретного исполнения.As noted in the aforementioned source on page 383, the maximum envelope value also depends on the magnitude of the signal amplitudes. However, the difference of the two amplitudes, limiting the same section of the envelope, does not depend on this maximum value, since when shortening the segments 9, 11 (see figure 2), their difference does not change. The accuracy of determining the direction depends on the presence of two signals from their fluctuation and can be a value equal to 0.05-0.15 of the width of the diagram. We give an example of a specific implementation.

Пусть отраженные от объекта два сигнала имеют длительность 20 мкс и поступают в приемник в результате излучения двух зондирующих импульсов за время поворота совмещенных передающей и приемной диаграмм направленности на величину собственной ширины. Тогда при максимальной ширине диаграмм по азимуту в 2 градуса, по углу места в 30 градусов и дальности обнаружения 300 км время обзора составит 0,7 сек, а точность определения направления 6-18 минут.Let two signals reflected from the object have a duration of 20 μs and arrive at the receiver as a result of the emission of two probe pulses during the rotation time of the combined transmitting and receiving radiation patterns by the value of their own width. Then, with a maximum width of the diagrams in azimuth of 2 degrees, an elevation angle of 30 degrees and a detection range of 300 km, the viewing time will be 0.7 seconds, and the accuracy of determining the direction is 6-18 minutes.

Возможен другой вариант примера, когда принимается один удлиненный сигнал длительностью 2 мс, при максимальной дальности 1200 км. Тогда время кругового обзора составит 1,5 сек, а флюктуации не повлияют на точность определения направления, которая может составить 5 минут. Таким образом, увеличение точности определения направления при уменьшении времени обзора улучшает качество построения траекторий быстро сменяющихся объектов. Устройство можно использовать в системах определения высоты и системах секторного обзора в радиолокаторе по патенту 2161807, в том числе и с увеличенной частотой следования сигналов, где вместо двухканального приемника создается возможность применить одноканальный.Another variant of the example is possible when one elongated signal is received for a duration of 2 ms, with a maximum range of 1200 km. Then the time of the circular survey will be 1.5 seconds, and fluctuations will not affect the accuracy of determining the direction, which can be 5 minutes. Thus, increasing the accuracy of determining the direction while reducing the viewing time improves the quality of the construction of the trajectories of rapidly changing objects. The device can be used in systems for determining the height and systems of sector review in the radar according to patent 2161807, including those with an increased signal repetition rate, where instead of a two-channel receiver, it is possible to use a single-channel one.

При этом более узкий скачкообразно вращающийся с помощью фазированной антенной решетки луч излучателя излучает два коротких или один удлиненный сигнал, который принимается приемником с синхронно непрерывно вращающейся более широкой диаграммой направленности, которая может быть повернута относительно узкой передающей диаграммы для уменьшения влияния местных предметов. При этом для определения дальности фиксируется направление прихода отраженного сигнала, совпадающее с направлением в момент его излучения.At the same time, a narrower emitter beam that spasmodically rotates with a phased antenna array emits two short or one elongated signal, which is received by a receiver with a synchronously continuously rotating wider radiation pattern, which can be rotated with respect to a narrow transmitting pattern to reduce the influence of local objects. In this case, to determine the range, the direction of arrival of the reflected signal is fixed, which coincides with the direction at the time of its emission.

Устройство можно использовать и в пассивных локаторах, где величина линий задержек должна подстраиваться в зависимости от характеристик сигналов.The device can also be used in passive locators, where the value of the delay lines should be adjusted depending on the characteristics of the signals.

Claims (1)

Устройство обработки радиолокационных сигналов, состоящее из приемника с вращающейся диаграммой направленности, датчика азимута, блока преобразования амплитуды в код и блока вторичной обработки, где выход приемника с вращающейся диаграммой направленности соединен с входом блока преобразования амплитуды в код и группа выходов датчика азимута соединена с группой входов блока вторичной обработки, отличающийся тем, что вводится блок параллельных линий задержек, вычитатель, шифратор и сумматор, при этом группа выходов блока преобразования амплитуды в код соединена с второй группой входов вычитателя и через блок параллельных линий задержек соединена с первой группой входов вычитателя, имеющего группу выходов, соединенную через шифратор с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого и группа выходов соответственно соединены с группой выходов датчика азимута и с второй группой входов блока вторичной обработки.A device for processing radar signals, consisting of a receiver with a rotating radiation pattern, an azimuth sensor, an amplitude to code conversion unit and a secondary processing unit, where the output of a receiver with a rotating radiation pattern is connected to the input of an amplitude to code conversion unit and an output group of an azimuth sensor is connected to a group of inputs a secondary processing unit, characterized in that a block of parallel delay lines, a subtractor, an encoder and an adder are introduced, while the group of outputs of the block is converted The amplitude in the code is connected to the second group of inputs of the subtractor and through a block of parallel delay lines connected to the first group of inputs of the subtractor having a group of outputs connected via an encoder to the first group of inputs of the adder, the second group of inputs of which and the group of outputs are respectively connected to the group of outputs of the azimuth sensor and with the second group of inputs of the secondary processing unit.
RU2003122991/09A 2003-07-21 2003-07-21 Radar signal processing device RU2247408C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003122991/09A RU2247408C1 (en) 2003-07-21 2003-07-21 Radar signal processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003122991/09A RU2247408C1 (en) 2003-07-21 2003-07-21 Radar signal processing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003122991A RU2003122991A (en) 2005-01-27
RU2247408C1 true RU2247408C1 (en) 2005-02-27

Family

ID=35138653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003122991/09A RU2247408C1 (en) 2003-07-21 2003-07-21 Radar signal processing device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2247408C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479850C1 (en) * 2012-01-20 2013-04-20 Александр Абрамович Часовской Apparatus for processing radar signals

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М. КАЗАРИНОВА. - М.: Высшая школа, 1990, с.194-197. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479850C1 (en) * 2012-01-20 2013-04-20 Александр Абрамович Часовской Apparatus for processing radar signals

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003122991A (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0446678B1 (en) Polystatic correlating radar
KR102084210B1 (en) Synchronous side lobe jamming method for electronic attack
US20050270229A1 (en) Positioning system with a sparse antenna array
EP2182375A1 (en) A combined direction finder and radar system, method and computer program product
US5280294A (en) Passive monopulse ranging to a non-cooperative emitter and non-emitting object
JP6251087B2 (en) Target detection apparatus and target detection method
RU2317566C1 (en) Mode of measuring of angular attitude of radar targets with a two-coordinate radar of meter range
RU2247408C1 (en) Radar signal processing device
JPH0429080A (en) Bistatic radar equipment
RU2408028C1 (en) Method for surveillance of radar station zones
US3174147A (en) Doppler radar system
RU2279690C1 (en) Arrangement for processing of radiolocation signals
RU2217773C2 (en) Way to establish coordinates of radio emission source and radar for its realization
RU2421749C1 (en) Direction finder
RU2390037C1 (en) Device for processing of radiolocating signals
RU2479850C1 (en) Apparatus for processing radar signals
JPH02183191A (en) Tracing apparatus of many objects
RU2288483C1 (en) Device for processing location signals
RU2143706C1 (en) Device for airborne surveillance radar to identify group target
JP2597658B2 (en) Target detection device
JP2747360B2 (en) Tracking radar device
RU2625098C1 (en) Device for determining distance and directions
RU2447456C1 (en) Device to process radiolocating signals
RU2366970C1 (en) Radiolocator
RU2032918C1 (en) Location device

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20060417

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110722