RU2758832C1 - Method for determining the location of a scanning radar by a passive multipath direction finder - Google Patents
Method for determining the location of a scanning radar by a passive multipath direction finder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758832C1 RU2758832C1 RU2020140862A RU2020140862A RU2758832C1 RU 2758832 C1 RU2758832 C1 RU 2758832C1 RU 2020140862 A RU2020140862 A RU 2020140862A RU 2020140862 A RU2020140862 A RU 2020140862A RU 2758832 C1 RU2758832 C1 RU 2758832C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radar
- signals
- direction finder
- distance
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/46—Indirect determination of position data
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/04—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/04—Details
- G01S3/043—Receivers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для определения местоположения радиолокационной станции (РЛС) секторного обзора.The invention relates to the field of radar and is intended to determine the location of a radar station (radar) sector survey.
В настоящее время для некоторых измерительных комплексов (например, систем определения местоположения объектов радиотехническими методами, радионавигации и комплексов радиоэлектронного подавления) актуальна задача оперативного определения дальности до цели, получаемых пассивной автономной угломерной системой.Currently, for some measuring complexes (for example, systems for determining the location of objects by radio engineering methods, radio navigation and electronic suppression complexes), the task of quickly determining the range to the target obtained by a passive autonomous goniometric system is urgent.
Известен способ пассивного определения дальности до цели с использованием сигнала обзорной сканирующей РЛС (см. 1. патент РФ на изобретение №2217772, МПК G01S 3/02, опубл. 02.11.2001).The known method of passive determination of the range to the target using the signal of the surveillance scanning radar (see 1. RF patent for invention No. 2217772, IPC
Сущность способа заключается в следующем. Измеряют разность азимутов приемной позиции и цели относительно РЛС, разность азимутов РЛС и цели относительно приемной позиции, разность расстояний РЛС - цель - приемная позиция и РЛС - приемная позиция, угол места цели, угол места РЛС с помощью направленной антенны приемной позиции, что позволяет определить горизонтальную дальность цели расчетным способом.The essence of the method is as follows. Measure the difference between the azimuths of the receiving position and the target relative to the radar, the difference between the azimuths of the radar and the target relative to the receiving position, the difference between the radar distances - the target - the receiving position and the radar - the receiving position, the target elevation angle, the radar elevation angle using a directional antenna of the receiving position, which makes it possible to determine the horizontal range of the target by calculation.
Для осуществления данного способа необходимо измерение разности азимутов приемной позиции и цели относительно РЛС, что может быть реализовано при осуществлении РЛС регулярного кругового обзора. Однако, если разведываемая РЛС работает в режиме секторного обзора, то реализация данного способа становится проблематичной, поскольку в этом случае невозможно определить период обзора (сканирования), а следовательно и разность азимутов РЛС и цели относительно приемной позиции.To implement this method, it is necessary to measure the difference between the azimuths of the receiving position and the target relative to the radar, which can be implemented in the implementation of the radar of a regular all-round survey. However, if the reconnaissance radar operates in the sector view mode, then the implementation of this method becomes problematic, since in this case it is impossible to determine the period of view (scanning), and therefore the difference in azimuths of the radar and the target relative to the receiving position.
Известен способ (см. 2. патент РФ на изобретение №2457505, МПК G01S 5/04, опубл. 27.07.2012) определения местоположения работающей РЛС, имеющей сканирующую направленную антенну.The known method (see 2. RF patent for invention No. 2457505, IPC G01S 5/04, publ. 27.07.2012) determining the location of the operating radar, which has a scanning directional antenna.
Рассматриваемый способ определения местоположения РЛС реализуется следующим образом. Предполагается, что приемный пункт имеет слабонаправленные антенны и способен принимать как прямые, так и отраженные от объектов сигналы и измерять углы прихода прямого и отраженного сигналов и временную задержку между ними, позволяющую определить разность длин путей прямого и отраженного сигнала. Дальность до источника радиоизлучения оценивается путем сравнения действительных координат, занесенных в память компьютера, с рассчитанными. За оценку дальности принимается такое ее значение, при котором разность между рассчитанными и заложенными в память компьютера координатами минимальна.The considered method for determining the location of the radar is implemented as follows. It is assumed that the receiving point has weakly directional antennas and is able to receive both direct and reflected signals from objects and measure the angles of arrival of the direct and reflected signals and the time delay between them, which makes it possible to determine the difference in path lengths of the direct and reflected signals. The range to the source of radio emission is estimated by comparing the actual coordinates entered into the computer's memory with the calculated ones. For the estimation of the range, such a value is taken, at which the difference between the calculated and stored in the computer's memory coordinates is minimal.
Устройство, реализующее данный способ, содержит антенну и приемное устройство, вход которого соединен с выходом антенны, аналого-цифровой преобразователь, устройство обнаружения сигналов, устройство выделения прямых сигналов РЛС, счетчик временных интервалов и устройство памяти, каждое из которых имеет один вход и один выход, и компьютер, вход которого соединен с выходом устройства памяти, вторую антенну и второе приемное устройство, вход которого соединен с выходом второй антенны, второй аналого-цифровой преобразователь, содержащий два входа, первый из которых соединен с выходом второго приемного устройства, и один выход, генератор тактовых импульсов, имеющий один выход, управляемый логический вентиль, имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом счетчика временных интервалов, второй - с выходом устройства обнаружения сигналов, и один выход, моноимпульсный вычислитель пеленга, имеющий четыре входа, первый из которых соединен с выходом устройства обнаружения сигналов, второй и третий - с выходами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, четвертый - с выходом генератора тактовых импульсов, и один выход, в первом аналого-цифровом преобразователе дополнительно образован второй вход, соединенный с выходом генератора тактовых импульсов, а его первый вход соединен с выходом первого приемного устройства, в устройстве обнаружения сигналов дополнительно образованы второй и третий входы, соединенные соответственно с выходом второго аналого-цифрового преобразователя и выходом генератора тактовых импульсов, в устройстве памяти дополнительно образованы второй, третий и четвертый входы, соединенные соответственно с выходом устройства выделения прямых сигналов РЛС, выходом моноимпульсного вычислителя пеленга и выходом генератора тактовых импульсов, в устройстве выделения прямых сигналов РЛС дополнительно образован второй вход, соединенный с выходом генератора тактовых импульсов, в счетчике временных интервалов дополнительно образован второй вход, соединенный с выходом генератора тактовых импульсов, а его первый вход соединен с выходом устройства обнаружения сигналов, второй вход второго аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый вход устройства обнаружения сигналов - с выходом первого аналого-цифрового преобразователя, первый вход устройства выделения прямых сигналов РЛС - с выходом моноимпульсного вычислителя пеленга и первый вход устройства памяти - с выходом управляемого логического вентиля.A device that implements this method contains an antenna and a receiving device, the input of which is connected to the antenna output, an analog-to-digital converter, a signal detection device, a device for separating direct radar signals, a time interval counter and a memory device, each of which has one input and one output , and a computer, the input of which is connected to the output of the memory device, a second antenna and a second receiver, the input of which is connected to the output of the second antenna, a second analog-to-digital converter containing two inputs, the first of which is connected to the output of the second receiver, and one output , a clock pulse generator having one output, a controlled logic gate having two inputs, the first of which is connected to the output of the time interval counter, the second to the output of the signal detection device, and one output, a monopulse bearing calculator having four inputs, the first of which is connected to the output of the signal detection device, the second and the third - with the outputs of the first and second analog-to-digital converters, the fourth - with the output of the clock pulse generator, and one output, in the first analog-to-digital converter a second input is additionally formed, connected to the output of the clock pulse generator, and its first input is connected to the output of the first receiving device, in the signal detection device, the second and third inputs are additionally formed, connected respectively to the output of the second analog-to-digital converter and the output of the clock pulse generator, in the memory device the second, third and fourth inputs are additionally formed, connected respectively to the output of the direct signal extraction device Radar, the output of the monopulse bearing calculator and the output of the clock pulse generator, in the device for separating the direct signals of the radar, a second input is additionally formed, connected to the output of the clock pulse generator, in the time interval counter, a second input is additionally formed, connected with the output of the clock pulse generator, and its first input is connected to the output of the signal detection device, the second input of the second analog-to-digital converter is connected to the output of the clock pulse generator, the first input of the signal detection device is connected to the output of the first analog-to-digital converter, the first input of the line separator radar signals - with the output of a monopulse bearing calculator and the first input of the memory device - with the output of a controlled logic gate.
Однако в данном способе необходимо иметь точную априорную информацию о координатах переотражающих объектов, что на море принципиально невозможно, а на суше требует выполнения предварительных трудоемких измерений. Кроме того, в способе предполагается нахождение РЛС только в пределах лучей многолучевого пеленгатора, обусловленное использованием моноимпульсного метода пеленгации, что снижает функциональные возможности способа.However, in this method, it is necessary to have accurate a priori information about the coordinates of the re-reflecting objects, which is fundamentally impossible at sea, but on land requires preliminary labor-intensive measurements. In addition, the method assumes that the radar is located only within the beams of the multi-beam direction finder, due to the use of a monopulse method of direction finding, which reduces the functionality of the method.
Известен способ определения дальности до излучающей обзорной радиолокационной станции (см. 3. Патент РФ на изобретение №2444748, МПК G01S 5/02, опубл. 10.03.2012), включающий обнаружение и пеленгование сигналов радиолокационных станций (РЛС) радиопеленгатором, измерение параметров сигналов РЛС, в том числе времени прихода отдельных импульсов и их амплитуд, пачечных сигналов и периода сканирования антенны РЛС, обнаружение сигналов дополнительным приемным пунктом, антенна которого образует с антенной пеленгатора измерительную базу, или дополнительным приемным пунктом, измерительную базу которого образуют за счет перемещения носителя радиопеленгатора, измерение параметров сигналов и их идентификация с сигналами, обнаруженными пеленгатором, при этом пачечные сигналы, обнаруженные пеленгатором и дополнительным приемным пунктом, нормируют по амплитуде и запоминают, по измеренным временным и нормированным амплитудным характеристикам пачек сигналов рассчитывают обусловленное проходом сканирующего луча антенны РЛС по измерительной базе время запаздывания между пачками сигналов как среднее значение временного интервала, который вычисляется в каждом периоде повторения сигналов РЛС как отношение разности времен прихода текущего и предыдущего импульсов одной пачки к разности их нормированных амплитуд, умноженное на разность нормированных амплитуд текущих импульсов обеих пачек сигналов, по найденному времени запаздывания между пачками сигналов и измеренному ранее периоду сканирования антенны РЛС определяют угол поворота антенны РЛС, соответствующий данной измерительной базе и дальности до РЛС, и вычисляют дальность до РЛС как отношение проекции измерительной базы на плоскость фронта приходящих сигналов от РЛС к углу поворота антенны РЛС, выраженному в радианах, при этом в случае установления промахов в определении дальности исключают их и повторяют вычисление времени запаздывания между пачками сигналов, угла поворота антенны РЛС и дальности до РЛС.A known method for determining the range to a radiating surveillance radar station (see 3. RF patent for invention No. 2444748, IPC G01S 5/02, publ. 03/10/2012), including the detection and direction finding of signals from radar stations (radar) by a radio direction finder, measurement of parameters of radar signals , including the time of arrival of individual pulses and their amplitudes, burst signals and the scanning period of the radar antenna, detection of signals by an additional receiving point, the antenna of which forms a measuring base with the direction finder antenna, or an additional receiving point, the measuring base of which is formed by moving the radio direction finder carrier, measurement of signal parameters and their identification with signals detected by the direction finder, while the burst signals detected by the direction finder and an additional receiving point are normalized in amplitude and stored, according to the measured time and normalized amplitude characteristics of the signal bursts, the resulting scanning passage is calculated its radar antenna beam according to the measuring base time of the delay between signal bursts as the average value of the time interval, which is calculated in each repetition period of the radar signals as the ratio of the difference in the arrival times of the current and previous pulses of one burst to the difference in their normalized amplitudes, multiplied by the difference in the normalized amplitudes of the current pulses of both signal packs, according to the found time delay between the signal packs and the previously measured scanning period of the radar antenna, the angle of rotation of the radar antenna corresponding to the given measuring base and the distance to the radar is determined, and the distance to the radar is calculated as the ratio of the projection of the measuring base to the front plane of the incoming signals from the radar to the angle of rotation of the radar antenna, expressed in radians, while in the case of errors in determining the range, exclude them and repeat the calculation of the delay time between the bursts of signals, the angle of rotation of the radar antenna and the distance to the radar.
Для реализации данного способа необходимы два пункта приема - основной и дополнительный, что усложняет реализацию, а угол поворота антенны РЛС, соответствующий данной измерительной базе, имеет малое значение, что обуславливает низкую точность измерения дальности до источника радиоизлучения.To implement this method, two receiving points are needed - the main and the additional, which complicates the implementation, and the angle of rotation of the radar antenna corresponding to this measuring base is of small value, which causes low accuracy in measuring the distance to the radio source.
Известен способ определения местоположения сканирующей РЛС пассивным многолучевым пеленгатором (см. 4. патент РФ на изобретение №2633962, МПК G01S 5/04, опубл. 20.10.2017), заключающийся в приеме и выделении пассивным многолучевым пеленгатором прямых импульсных сигналов РЛС, обнаружении импульсных сигналов, переотраженных подстилающей поверхностью земли или моря, и измерении временных задержек между сигналами, осуществлении приема пассивным многолучевым пеленгатором в моменты и прямых импульсных сигналов при первом обороте сканирующей антенны РЛС и в моменты приема и прямых импульсных сигналов при втором обороте сканирующей антенны РЛС, определении периода ТА вращения антенны РЛС по формуле после чего начинают измерение интервала времени ТВ поворота антенны РЛС относительно направления на пассивный многолучевой пеленгатор, затем обнаруживают сигналы, принятые по первому, второму и третьему лучам пассивным многолучевым пеленгатором, и определяют угол поворота антенны РЛС относительно направления на пассивный многолучевой пеленгатор по формуле αki=2πТВ/ТА, далее измеряют времена задержки τ21 и τ31 сигналов, принятых соответственно по второму и третьему лучам относительно сигнала, принятого по первому лучу, и при известном значении угла ψ - угла между диаграммами направленности смежных лучей пеленгатора, после чего рассчитывают угол βk1 между направлением на РЛС и границей первого луча пассивного многолучевого пеленгатора, наиболее удаленной от РЛС, и далее рассчитывают искомое расстояние до РЛС.There is a known method for determining the location of a scanning radar with a passive multi-beam direction finder (see 4. RF patent for invention No. 2633962, IPC G01S 5/04, publ. 20.10.2017), which consists in receiving and selecting direct pulsed radar signals by a passive multi-beam direction finder, detecting pulsed signals reflected by the underlying surface of the earth or sea, and measuring the time delays between signals, receiving a passive multi-beam direction finder at times and direct pulse signals at the first revolution of the scanning radar antenna and at the moments of reception and direct pulse signals at the second revolution of the scanning radar antenna, determining the period T A of the radar antenna rotation according to the formula after that, the measurement of the time interval T B of the radar antenna rotation relative to the direction to the passive multi-beam direction finder begins, then the signals received by the first, second and third beams by the passive multi-beam direction finder are detected, and the angle of rotation of the radar antenna relative to the direction to the passive multi-beam direction finder is determined by the formula α ki = 2πТ В / Т А , then the delay times τ 21 and τ 31 of the signals received, respectively, on the second and third beams are measured relative to the signal received on the first beam, and with a known value of the angle ψ - the angle between the directional patterns of adjacent beams of the direction finder, after which calculate the angle β k1 between the direction to the radar and the boundary of the first beam of the passive multi-beam direction finder, the most distant from the radar, and then calculate the desired distance to the radar.
Данный способ выбран в качестве прототипа.This method is chosen as a prototype.
Однако данный способ предназначен для определения местоположения радиолокационной станции, работающей в режиме регулярного кругового обзора пространства.However, this method is intended to determine the location of a radar station operating in the mode of a regular circular survey of space.
Проблема, которая существует - это возможность определения дальности до РЛС работающей только в режиме кругового обзора.The problem that exists is the ability to determine the range to a radar operating only in a circular view.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем обеспечения определения дальности до РЛС, работающей в режиме секторного обзора, пассивным пеленгатором.The technical result of the invention is to expand the functionality of the method by providing the determination of the range to the radar, operating in the sector view mode, by a passive direction finder.
Достижение указанного технического результата обеспечивается в предлагаемом способе определения местоположения сканирующей РЛС пассивным многолучевым пеленгатором (ПМП), заключающемся в приеме и выделении на приемной позиции прямых импульсных сигналов РЛС, обнаружении импульсных сигналов, переотраженных подстилающей поверхностью земли или моря, и измерении временных задержек сигналов, рассеянных отражающей поверхностью не менее, чем в двух лучах пеленгатора, согласно изобретению ПМП снабжен многолучевой кольцевой антенной решеткой, при этом прием прямого импульсного сигнала, излученного боковыми лепестками ДНА упомянутой антенны РЛС, осуществляют в момент времени t1, производят измерение азимута β1, обнаружение сигналов, отраженных от подстилающей поверхности в моменты времени t2 и t3, измерение азимутов на эти локальные участки отражения β2 и β3, определение разностей расстояний где: с - скорость света; t0 - время излучения радиосигнала ИРИ, - время прохождения радиоволн по соответствующим трассам, R1 - дальность РЛС - пеленгатор, R2 - дальность первый участок локального отражения - пеленгатор, R3 - дальность второй участок локального отражения - пеленгатор, L12 - расстояние от РЛС до первого участка локального отражения, L13 - расстояние от РЛС до второго участка локального отражения, с - скорость света, вычисление разности азимутов Δβ21=β2-β1 и Δβ31=β3-β1, определение угла между линией визирования РЛС и мгновенным положением ее ДНАAchievement of the specified technical result is ensured in the proposed method for determining the location of the scanning radar by a passive multi-beam direction finder (PMP), which consists in receiving and extracting direct pulsed radar signals at the receiving position, detecting pulse signals re-reflected by the underlying surface of the earth or sea, and measuring the time delays of signals scattered reflecting surface in at least two beams of the direction finder, according to the invention, the PMP is equipped with a multi-beam annular antenna array, while the reception of the direct pulse signal emitted by the side lobes of the antenna beam pattern of the said radar antenna is carried out at time t 1 , the azimuth β 1 is measured, signals are detected reflected from the underlying surface at times t 2 and t 3 , measuring the azimuths to these local reflection areas β 2 and β 3 , determining the distance differences where: c is the speed of light; t 0 - the time of radiation of the radio signal of the radioactive source, - transit time of radio waves along the corresponding paths, R 1 - range of the radar - direction finder, R 2 - range of the first section of local reflection - direction finder, R 3 - range of the second section of local reflection - direction finder, L 12 - distance from the radar to the first section of local reflection, L 13 - distance from the radar to the second section of local reflection, s - speed of light, calculation of the azimuth difference Δβ 21 = β 2 -β 1 and Δβ 31 = β 3 -β 1 , determination of the angle between the radar line of sight and the instantaneous position of its antenna beam
и дальность до РЛСand range to the radar
Достижение технического результата приведенными отличиями можно пояснить с использованием геометрических построений, представленных на фиг. 1, где поясняется задача определения местоположения сканирующей РЛС пассивным многолучевым пеленгатором.The achievement of the technical result with the above differences can be explained using the geometric constructions shown in Fig. 1, which explains the problem of determining the position of the scanning radar with a passive multi-beam direction finder.
Располагая измерениями ΔR12, ΔR13, Δβ21, Δβ31, и вычисленным значением угла α выразим искомую дальность до ИРИ какHaving the measurements ΔR 12 , ΔR 13 , Δβ 21 , Δβ 31 , and the calculated value of the angle α, we express the desired range to the IRI as
Приравняв (1) и (2) и учитывая тригонометрические тождества после упрощений получимEquating (1) and (2) and taking into account the trigonometric identities after simplifications we get
Используя тригонометрическое тождество в (3) можно получить следующую формулу для определения угла αUsing trigonometric identity in (3), one can obtain the following formula for determining the angle α
Подстановка (4) в (1) или (2) позволяет получить искомую дальность до РЛС.Substitution of (4) in (1) or (2) allows you to obtain the desired range to the radar.
Поскольку в секторе облучения РЛС может находится М участков локального отражения, расположенных в пределах мгновенного положения ДНА и позволяющих получить измерения М-1 разностей расстояний, так и в других N угловых направлениях относительно РЛС (см. фиг. 2, где поясняется задача определения местоположения сканирующей РЛС пассивным многолучевым пеленгатором в случае множества участков локальных отражений), то возможно осреднение результатов косвенного измерения дальности за К циклов сканирования РЛС в пределах сектора ΔΨβ (фиг. 2.)Since in the radar irradiation sector there can be M sections of local reflection located within the instantaneous position of the beam pattern and making it possible to obtain measurements of M-1 differences in distances, and in other N angular directions relative to the radar (see Fig. 2, where the task of determining the location of the scanning Radar passive multi-beam direction finder in the case of multiple sections of local reflections), then it is possible to average the results of indirect range measurement for K radar scan cycles within the sector ΔΨ β (Fig. 2.)
При этом в (5) могут учитываться результаты, прошедшие предварительную отбраковку на наличие аномальных измерений (грубых погрешностей) согласно (см. 5. ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. М.: Стандартинформ, 2019).In this case, (5) may take into account the results that have passed preliminary screening for the presence of anomalous measurements (gross errors) in accordance with (see 5. GOST R 8.736-2011 State System for Ensuring the Uniformity of Measurements (GSI). Direct multiple measurements. Methods of processing measurement results. Basic provisions. M .: Standartinform, 2019).
Применение данного способа возможно только до тех дальностей, где интенсивность рассеянного поверхностью сигнала достаточна для обеспечения приемлемой величины отношения сигнал/шум импульсов на выходах, как минимум, трех каналов обнаружения пеленгатора.The application of this method is possible only up to those ranges where the intensity of the signal scattered by the surface is sufficient to provide an acceptable signal-to-noise ratio of pulses at the outputs of at least three direction finder detection channels.
Как следует из вышесказанного в предложенном способе определение местоположения РЛС с антенной системой, сканирующей в секторе, выполняется по детерминированным соотношениям, что исключает вероятностную оценку местоположения и тем самым повышает достоверность результатов измерений.As follows from the above, in the proposed method, the positioning of a radar with an antenna system scanning in a sector is performed according to deterministic relationships, which excludes probabilistic position estimation and thereby increases the reliability of the measurement results.
Сущность способа поясняется кроме упомянутых выше фиг. 1 и фиг. 2 следующими фигурами:The essence of the method is explained in addition to the above-mentioned Figs. 1 and FIG. 2 with the following figures:
На фиг. 3 приведена структурная схема устройства определения местоположения сканирующей РЛС пассивным многолучевым пеленгатором.FIG. 3 shows a block diagram of a device for determining the location of a scanning radar with a passive multi-beam direction finder.
На фиг. 4 приведена блок-схема алгоритма определения местоположения сканирующей РЛС пассивным многолучевым пеленгатором.FIG. 4 shows a block diagram of an algorithm for determining the position of a scanning radar with a passive multi-beam direction finder.
В примере структурной схемы устройства для реализации предлагаемого способа (фиг. 3) показано:An example of a block diagram of a device for implementing the proposed method (Fig. 3) shows:
1.1-1.N - приемные антенны (АНТ) 1÷N;1.1-1.N - receiving antennas (ANT) 1 ÷ N;
2.1-2.N - приемные устройства (ПРМ) 1÷N;2.1-2.N - receiving devices (PRM) 1 ÷ N;
3.1-3.N - устройства обнаружения сигнала (УОС) 1÷N;3.1-3.N - signal detection devices (SOS) 1 ÷ N;
4.1-4.m - измерители разности расстояний (ИЗМ);4.1-4.m - distance difference meters (MEAS);
5 - вычислительное устройство азимута (ВЧУА);5 - azimuth computing device (VCHUA);
6 - вычислительное устройство (ВЧУ).6 - computing device (VChU).
При этом выходы антенн (АНТ) 1.1-1.N соединены с входами соответствующих приемных устройств (ПРМ) 2.1-2.N, выходы которых соединены со входами соответствующих устройств обнаружения сигналов (УОС) 3.1-3.N, выходы всех обнаружителей подключены к соответствующим первым и вторым входам измерителей разностей расстояний (ИЗМ) 4.1-4.m и к 1 и N входам вычислительного устройства 5 азимута (ВЧУА), выходы измерителей разностей расстояний (ИЗМ) 4.1-4.m и выход вычислительного устройства 5 азимута (ВЧУА) соединены с 1÷m+1 входами вычислительного устройства (ВЧУ) 6 соответственно.In this case, the outputs of the antennas (ANT) 1.1-1.N are connected to the inputs of the corresponding receiving devices (PRM) 2.1-2.N, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding signal detection devices (OOS) 3.1-3.N, the outputs of all detectors are connected to the corresponding first and second inputs of distance difference meters (ISM) 4.1-4.m and to 1 and N inputs of azimuth computing device 5 (VCHUA), outputs of distance difference meters (ISM) 4.1-4.m and output of azimuth computing device 5 (VCHUA) ) are connected to 1 ÷ m + 1 inputs of the computing device (VChU) 6, respectively.
Предлагаемый способ осуществляется в приведенном на фиг. 3 устройстве следующим образом.The proposed method is carried out in the form shown in FIG. 3 device as follows.
Пусть приемными антеннами (АНТ) 1.1÷1.N, образующими кольцевую антенную решетку, приняты прямые и переотраженные участками локального отражения сигналы, излученные РЛС с ДНА сканирующей в секторе ΔΨβ (фиг. 1). Данные сигналы усиливаются в соответствующих каналах приемных устройств (ПРМ) 2.1÷2.N до уровня превышения порога обнаружения в устройствах обнаружения сигнала (УОС) 3.1÷3.N, что позволяет принять сигнал, излученный боковыми лепестками ДНА РЛС в момент времени и в моменты времени где: t0 - время излучения радиосигнала РЛС, R1 - дальность РЛС - пеленгатор, R2- дальность первый участок локального отражения - пеленгатор, R3 - дальность второй участок локального отражения - пеленгатор, L12 - расстояние от РЛС до первого участка локального отражения, L13 - расстояние от РЛС до второго участка локального отражения, с - скорость света. По измеренным временам прихода сигналов в разные парциальные ДНА приемной антенны (АНТ) соответствующие разности расстояний определяются в измерителях (ИЗМ) 4.1-4.m и Количество измерителей разности расстояний (ИЗМ) 4.1-4.m определяется из условия реализации всех вариантов попарного измерения разностей расстояний m=0.5N(N-1).Let the receiving antennas (ANT) 1.1 ÷ 1.N, forming a ring antenna array, receive direct and re-reflected by local reflection areas signals emitted by a radar with a beam scanning pattern in the sector ΔΨ β (Fig. 1). These signals are amplified in the corresponding channels of the receiving devices (PRM) 2.1 ÷ 2.N to the level of exceeding the detection threshold in the signal detection devices (SSD) 3.1 ÷ 3.N, which makes it possible to receive the signal emitted by the side lobes of the radar DND at the moment of time and at times where: t 0 is the time of radiation of the radar signal, R 1 is the range of the radar - the direction finder, R 2 is the range of the first section of local reflection - the direction finder, R 3 is the range of the second section of local reflection - the direction finder, L 12 is the distance from the radar to the first section of the local reflection, L 13 is the distance from the radar to the second section of local reflection, c is the speed of light. According to the measured times of arrival of signals in different partial beam patterns of the receiving antenna (ANT), the corresponding distance differences are determined in meters (ISM) 4.1-4.m and The number of distance difference meters (ISM) 4.1-4.m is determined from the condition for the implementation of all options for pairwise measurement of distance differences m = 0.5N (N-1).
Выходы устройств обнаружения сигнала (УОС) 3.1÷3.N также подключены ко входам вычислительного устройства азимута (ВЧУА) 5, где происходит вычисление следующих углов азимута: β1 - азимута на РЛС, β2 - азимута на первый участок локального отражения, β3 - азимута на второй участок локального отражения. Определение соответствующих азимутов по отношению к РЛС и участкам локального отражения определяется исходя из определения очередности приема сигналов t1<t2<t3. Измеренные значения разностей расстояний ΔR12 и ΔR13, азимутов β1, β2, β3 поступают на соответствующие входы вычислительного устройства (ВЧУ) 6, где вычисляется разность азимутов Δβ21=β2-β1 и Δβ31=β3-β1, угол между линией визирования РЛС и мгновенным положением ее ДНА и дальность до РЛС значение которой снимается с выхода вычислительного устройства (ВЧУ) 6. Если приняты и обнаружены сигналы от М участков локального отражения, расположенных пределах мгновенного положения ДНА и позволяющих получить измерения М-1 разностей расстояний, так и в других N угловых положениях ДНА РЛС, фиксируемых в K циклах обзора, в вычислительном устройстве (ВЧУ) 6 осуществляется осреднение результатов измерений дальности В вычислительном устройстве (ВЧУ) 6 также может проводиться отбраковка аномальных измерений по известным статистически критериям.The outputs of the signal detection devices (OOS) 3.1 ÷ 3.N are also connected to the inputs of the azimuth computing device (VCHUA) 5, where the following azimuth angles are calculated: β 1 - azimuth to the radar, β 2 - azimuth to the first section of local reflection, β 3 - azimuth to the second section of local reflection. The determination of the corresponding azimuths with respect to the radar and local reflection areas is determined based on the determination of the sequence of receiving signals t 1 <t 2 <t 3 . The measured values of the differences in distances ΔR 12 and ΔR 13 , azimuths β 1 , β 2 , β 3 are fed to the corresponding inputs of the computing device (VChU) 6, where the difference in azimuths Δβ 21 = β 2 -β 1 and Δβ 31 = β 3 -β 1 , the angle between the line of sight of the radar and the instantaneous position of its BOTTOM and range to the radar the value of which is taken from the output of the computing device (VChU) 6. If signals are received and detected from M sections of local reflection located within the instantaneous position of the beam pattern and making it possible to obtain measurements of M-1 differences in distances, and in other N angular positions of the beam pattern of the radar fixed in K review cycles, in the computing device (VChU) 6 averaging of the range measurement results is carried out The computing device (VChU) 6 can also reject anomalous measurements according to known statistically criteria.
Последовательность данных действий приведена в упрощенной блок схеме алгоритма на фиг. 4.The sequence of these actions is shown in the simplified flow diagram of the algorithm in FIG. 4.
Рассмотрим пример выполнения блоков предлагаемого устройства.Consider an example of the implementation of the blocks of the proposed device.
В качестве приемных антенн (АНТ) 1.1÷1.N, образующих кольцевую антенную решетку, могут использоваться слабонаправленные вибраторные или рупорные антенны соединенные по схемам приведенным в (см. 6. Бенесон Л.С., Журавлев В.А., Попов С.В., Постнов Г.А. Антенну решетки / под ред. Бенесона Л.С. М.: Сов радио. 368 с. 1966 г.).As receiving antennas (ANT) 1.1 ÷ 1.N, forming a ring antenna array, weakly directional dipole or horn antennas can be used connected according to the schemes given in (see 6. Beneson LS, Zhuravlev VA, Popov S. V., Postnov G.A. Antenna array / ed. By Beneson L.S.M .: Sov radio. 368 p. 1966).
В качестве приемных устройств (ПРМ) 2.1-2.N могут использоваться многоканальные матричные приемники как в (см. 7. В.В. Цветнов, В.О. Демин, А.И. Куприянов. Радиоэлектронная борьба: радиоразведка и радиопротиводействие. М.: Изд-во МАИ, 1998.-248 с. (рис. 1.8, стр. 17)).As receiving devices (PRM) 2.1-2.N multichannel matrix receivers can be used as in (see 7. V. V. Tsvetnov, V. O. Demin, A. I. Kupriyanov. Electronic warfare: radio intelligence and radio countermeasures. M .: Publishing house MAI, 1998.-248 p. (Fig. 1.8, p. 17)).
В качестве устройств обнаружения сигнала (УОС) 3.1-3.N могут использоваться типовые схемы обнаружителей (см. 8. Бакут П.А. Радиолокационные устройства. - М.: Радиотехника, 2004, 320 с.).Typical detector circuits can be used as signal detection devices (OOS) 3.1-3.N (see 8. Bakut PA Radar devices. - M .: Radiotekhnika, 2004, 320 p.).
Измерители разности расстояний (ИЗМ) 4.1-4.m, вычислительное устройство азимута (ВЧУА) 5 и вычислительное устройство (ВЧУ) 6 могут быть реализованы как в (см. 9. Стешенко В.Б. ПЛИС фирмы ALTERA: проектирование устройств обработки сигналов. - М.: ДОДЭКА, 2000. 128 с).Distance difference meters (ISM) 4.1-4.m, azimuth computing device (VChUA) 5 and computing device (VChU) 6 can be implemented as in (see 9. Steshenko VB ALTERA FPGA: design of signal processing devices. - M .: DODEKA, 2000.128 s).
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020140862A RU2758832C1 (en) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | Method for determining the location of a scanning radar by a passive multipath direction finder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020140862A RU2758832C1 (en) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | Method for determining the location of a scanning radar by a passive multipath direction finder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758832C1 true RU2758832C1 (en) | 2021-11-02 |
Family
ID=78466499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020140862A RU2758832C1 (en) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | Method for determining the location of a scanning radar by a passive multipath direction finder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758832C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807301C1 (en) * | 2023-04-17 | 2023-11-13 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная ордена Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining location of radar station with scanning pattern |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4176357A (en) * | 1960-01-25 | 1979-11-27 | Martin Marietta Corporation | Passive method and apparatus for radar locating and parasitic surveilance |
EP0342529A2 (en) * | 1988-05-18 | 1989-11-23 | Hughes Aircraft Company | Method for locating a radio frequency emitter |
RU2134891C1 (en) * | 1998-02-03 | 1999-08-20 | Иванов Александр Николаевич | Passive method determining coordinates of radiating object |
RU2291464C2 (en) * | 2005-01-11 | 2007-01-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Mode of measuring of the position of targets at availability of reflections of received echo-signal from surface and an impulse surface three-coordinate radar station for its realization |
RU2444748C2 (en) * | 2010-02-02 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ"Связь") | Method for determining distance to radiating antenna of surveillance radar |
RU2457505C2 (en) * | 2010-09-30 | 2012-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) | Apparatus for determining location of operating radar station |
WO2014086688A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | Thales | Method for the passive localization of radar transmitters |
RU2633962C1 (en) * | 2016-07-14 | 2017-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Method for determining location of scanning radar station with passive multilayer pelengator |
RU2704029C1 (en) * | 2018-12-03 | 2019-10-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны" Министерства обороны Российской Федерации | Time method for determining range to a radio-frequency scanning source without bearing measurement |
RU2018146274A (en) * | 2018-12-24 | 2020-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | The method of determining the location of the surveillance radar passive direction finder |
-
2020
- 2020-12-10 RU RU2020140862A patent/RU2758832C1/en active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4176357A (en) * | 1960-01-25 | 1979-11-27 | Martin Marietta Corporation | Passive method and apparatus for radar locating and parasitic surveilance |
EP0342529A2 (en) * | 1988-05-18 | 1989-11-23 | Hughes Aircraft Company | Method for locating a radio frequency emitter |
RU2134891C1 (en) * | 1998-02-03 | 1999-08-20 | Иванов Александр Николаевич | Passive method determining coordinates of radiating object |
RU2291464C2 (en) * | 2005-01-11 | 2007-01-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Mode of measuring of the position of targets at availability of reflections of received echo-signal from surface and an impulse surface three-coordinate radar station for its realization |
RU2444748C2 (en) * | 2010-02-02 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ"Связь") | Method for determining distance to radiating antenna of surveillance radar |
RU2457505C2 (en) * | 2010-09-30 | 2012-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) | Apparatus for determining location of operating radar station |
WO2014086688A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | Thales | Method for the passive localization of radar transmitters |
RU2633962C1 (en) * | 2016-07-14 | 2017-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Method for determining location of scanning radar station with passive multilayer pelengator |
RU2704029C1 (en) * | 2018-12-03 | 2019-10-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны" Министерства обороны Российской Федерации | Time method for determining range to a radio-frequency scanning source without bearing measurement |
RU2018146274A (en) * | 2018-12-24 | 2020-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | The method of determining the location of the surveillance radar passive direction finder |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807301C1 (en) * | 2023-04-17 | 2023-11-13 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная ордена Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining location of radar station with scanning pattern |
RU2826616C1 (en) * | 2023-06-01 | 2024-09-13 | Акционерное общество "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Method of determining coordinates of radar stations of counter-battery warfare and device for implementation thereof |
RU2825760C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-08-29 | АО "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Method of determining coordinates of counter-battery radar stations |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3039447B1 (en) | Radar system and associated apparatus and methods | |
EP1872149B1 (en) | Positioning system with a sparse antenna array | |
ES2701326T3 (en) | Interference cancellation of multipath signals in a stacked beam pulse radar | |
US20060114146A1 (en) | Multi-targeting method and multi-targeting sensor device for locating short-range target objects in terms of distance and angle | |
KR20200004808A (en) | Method and apparatus for characterizing the environment of the user platform | |
RU2633962C1 (en) | Method for determining location of scanning radar station with passive multilayer pelengator | |
RU2457505C2 (en) | Apparatus for determining location of operating radar station | |
RU2704029C1 (en) | Time method for determining range to a radio-frequency scanning source without bearing measurement | |
RU2557808C1 (en) | Method of determining inclined range to moving target using passive monostatic direction-finder | |
RU2275649C2 (en) | Method and passive radar for determination of location of radio-frequency radiation sources | |
RU2402034C1 (en) | Radar technique for determining angular position of target and device for realising said method | |
US10768269B2 (en) | Method for locating electromagnetic pulse emission sources in an environment including reflectors | |
RU2667485C1 (en) | Method for radar scanning of space and multiposition complex therefor | |
RU2758832C1 (en) | Method for determining the location of a scanning radar by a passive multipath direction finder | |
RU2586077C1 (en) | Method of determining range to pulse jammer (versions) | |
RU2538105C2 (en) | Method of determining coordinates of targets and system therefor | |
Fabrizio | Geolocation of HF skywave radar signals using multipath in an unknown ionosphere | |
RU2490664C1 (en) | Method of classifying object detected by sonar | |
RU38509U1 (en) | SYSTEM OF MULTIPOSITIONAL DETERMINATION OF COORDINATES OF COUNTERBORNE OBJECTS BY RADIATION OF THEIR RADAR STATIONS | |
RU2741331C2 (en) | Method for determining the position of a surveillance radar station with a passive direction finder | |
RU2741333C1 (en) | Method of determining position of working radio frequency transceiver by passive multibeam direction finder | |
RU2454678C1 (en) | Coherent-pulse radar | |
RU2657005C1 (en) | Method of target tracking by surveillance radar station (options) | |
RU2815879C1 (en) | Method of protecting radar station with monopulse direction-finding from multiple return-pulse interference | |
RU2807301C1 (en) | Method for determining location of radar station with scanning pattern |