RU2444750C2 - Method of determining elevation coordinate of low-flying target - Google Patents
Method of determining elevation coordinate of low-flying target Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444750C2 RU2444750C2 RU2010123966/07A RU2010123966A RU2444750C2 RU 2444750 C2 RU2444750 C2 RU 2444750C2 RU 2010123966/07 A RU2010123966/07 A RU 2010123966/07A RU 2010123966 A RU2010123966 A RU 2010123966A RU 2444750 C2 RU2444750 C2 RU 2444750C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- target
- coordinate
- nlc
- underlying surface
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области антенной техники, а именно к способам определения координат низколетящей цели (НЛЦ).The invention relates to the field of antenna technology, and in particular to methods for determining the coordinates of a low-flying target (NLC).
Уровень техникиState of the art
Определение угломестной координаты или высоты НЛЦ представляет собой определенную трудность для радиолокационного измерителя координат целей. Физическая причина возникающего затруднения связана с тем, что облучение цели, располагающейся под малым углом места над подстилающей поверхностью, сопровождается облучением этой поверхности и, как следствие, формированием не только сигнала, отраженного от цели, но и сигнала, отраженного от подстилающей поверхности. Этот эффект приводит к искажению дискриминационных (пеленгационных) характеристик (ДХ) измерителя и к ошибке определения угломестной координаты НЛЦ (см., например, Бартон Д., Вард Г. «Справочник по радиолокационным измерениям». - М.: Советское радио, 1976).The determination of the elevation coordinate or the height of the NLC is a certain difficulty for the radar meter coordinates of targets. The physical reason for the difficulty arises from the fact that irradiation of a target located at a small elevation angle above the underlying surface is accompanied by irradiation of this surface and, as a result, the formation of not only a signal reflected from the target, but also a signal reflected from the underlying surface. This effect leads to a distortion of the discriminatory (direction finding) characteristics (DF) of the meter and to an error in determining the elevation coordinate of the NLC (see, for example, Barton D., Ward G. “Guide to Radar Measurements.” - M .: Soviet Radio, 1976) .
Известны способы определения высоты или угломестной координаты НЛЦ (см. Бартон Д. «Радиолокационное сопровождение цели при малых углах места», ТИИЭР, 1974, т.62, №6, с.37-61). Однако в известных способах угломестная координата (или высота) НЛЦ определяется, как правило, с использованием ДХ в угломестной плоскости, которая формируется как отношение сигнала на выходе угломестного разностного канала к сигналу на выходе суммарного канала. При работе по НЛЦ эта характеристика претерпевает искажения, вид и степень которых зависят от взаимного расположения НЛЦ и антенной системы измерителя, а также от отражательных и поглощающих свойств подстилающей поверхности. Эти искажения приводят, в частности, к изменению крутизны и смещению нуля ДХ в угломестной плоскости, традиционно используемой для определения угломестной координаты и, при известной дальности, высоты НЛЦ.Known methods for determining the height or elevation coordinates of the NLC (see Barton D. "Radar tracking of targets at small elevation angles", TIIER, 1974, t.62, No. 6, p. 37-61). However, in the known methods, the elevation coordinate (or height) of the NLC is determined, as a rule, using DC in the elevation plane, which is formed as the ratio of the signal at the output of the elevation difference channel to the signal at the output of the total channel. When working on NLC, this characteristic undergoes distortions, the type and degree of which depend on the relative position of the NLC and the antenna system of the meter, as well as on the reflective and absorbing properties of the underlying surface. These distortions lead, in particular, to a change in the steepness and zero shift of the DC in the elevation plane, traditionally used to determine the elevation coordinate and, at a known range, the height of the NLC.
Чтобы минимизировать эти искажения, в ближайшем аналоге заявляемого способа (см. P.R.Dax. «Accurate tracking of low elevation targets with a monopulse radar», in:Radar - Present and Future, IEE Conf. Publ. No.105, oct. 23-25, 1973, pp.160-165; Бартон Д. «Радиолокационное сопровождение цели при малых углах места», ТИИЭР, 1974, т.62, №6, с.37-61) максимум диаграммы направленности (ДН) антенной системы измерителя координат перемещается в угломестной плоскости до совпадения с направлением, соответствующим середине отрезка между целью и антиподом. В предположении, что фаза сигнала в главных суммарном и разностном лепестках постоянна, предлагается оценивать угол места цели и отмечается, что в этом случае результат измерения не зависит от фазы и амплитуды сигнала от зеркального источника. Однако условия создания таких ДН в ближайшем аналоге не указаны, за исключением следующего: первый нуль разностной ДН должен лежать в нуле суммарной ДН. Кроме того, подход, основанный на использовании ДХ в угломестной плоскости, может оказаться неэффективным при маневре цели. Он в общем случае не устраняет эффект изменения крутизны ДХ в угломестной плоскости при определении угломестной координаты НЛЦ. Ниже предлагается способ определения координаты НЛЦ, свободный от перечисленных выше недостатков.To minimize these distortions, in the closest analogue of the proposed method (see PRDax. "Accurate tracking of low elevation targets with a monopulse radar", in: Radar - Present and Future, IEE Conf. Publ. No.105, oct. 23- 25, 1973, pp.160-165; Barton D. “Radar tracking of targets at low elevation angles”, TIIER, 1974, vol. 62, No. 6, p. 37-61) maximum radiation pattern (antenna) of the antenna coordinate system moves in the elevation plane until it coincides with the direction corresponding to the middle of the segment between the target and the antipode. Assuming that the phase of the signal in the main sum and difference lobes is constant, it is proposed to estimate the elevation angle of the target and it is noted that in this case the measurement result does not depend on the phase and amplitude of the signal from the mirror source. However, the conditions for the creation of such MDs are not indicated in the closest analogue, with the exception of the following: the first zero of the differential MD should lie at zero of the total MD. In addition, an approach based on the use of DC in the elevation plane may be ineffective in maneuvering a target. In general, it does not eliminate the effect of changing the steepness of the DC in the elevation plane when determining the elevation coordinate of the NLC. Below is a method for determining the coordinates of NLC, free from the above disadvantages.
В предлагаемом способе определения угломестной координаты НЛЦ формируется и используется ДХ измерителя, которая не зависит от характеристик подстилающей поверхности.In the proposed method for determining the elevation coordinate of the NLC, a DX meter is formed and used, which does not depend on the characteristics of the underlying surface.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
В предлагаемом способе определения угломестной координаты НЛЦ плоскость полотна антенной системы измерителя координат разбивается на 4 идентичные субапертуры (парциальные каналы измерителя) таким образом, что их фазовые центры располагаются в угломестной и азимутальной плоскостях в вершинах ромба (фиг.1а).In the proposed method for determining the elevation coordinate of the NLC, the plane of the web of the antenna system of the coordinate gauge is divided into 4 identical subapertures (partial channels of the gauge) so that their phase centers are located in the elevation and azimuthal planes at the vertices of the rhombus (Fig. 1a).
Плоскость антенной системы измерителя совпадает с плоскостью (x, y) в декартовой пространственной системе координат, изображенной на фиг.1б и 1в, центр антенной системы располагается на высоте hA на оси y, а НЛЦ располагается на высоте h по оси y над подстилающей поверхностью на расстоянии R от начала координат вдоль оси z и смещена от этой оси на расстояние xt.The plane of the antenna system of the meter coincides with the plane (x, y) in the Cartesian spatial coordinate system shown in Figs. 1b and 1c, the center of the antenna system is located at a height h A on the y axis, and the NLC is located at a height h on the y axis above the underlying surface at a distance R from the origin along the z axis and is offset from this axis by a distance x t .
Предполагается, что цель располагается в дальней зоне антенной системы измерителя, подстилающая поверхность считается плоской и гладкой, а отражение от нее - зеркальным и исходящим из точки зеркального изображения цели (антипода), располагающейся на глубине h под подстилающей поверхностью. Эти предположения справедливы при выполнении следующих условий:It is assumed that the target is located in the far zone of the meter’s antenna system, the underlying surface is considered flat and smooth, and the reflection from it is specular and emanating from the mirror image point of the target (antipode) located at a depth h below the underlying surface. These assumptions are true under the following conditions:
1) условия дальней зоны 
где ρt - наклонная дальность цели, LA - максимальное расстояние между центрами излучения элементов ФАР, λ - рабочая длина волны;where ρ t is the oblique target range, L A is the maximum distance between the radiation centers of the PAR elements, λ is the working wavelength;
2) условия прямой видимости 
где R0=6370 км - радиус Земли;where R 0 = 6370 km is the radius of the Earth;
3) условия преимущественно зеркального отражения от подстилающей поверхности (см. ссылку на стр.2), согласно которому угломестная координата НЛЦ должна удовлетворять соотношению: θt<0.7Δϑ0.5,3) the conditions of predominantly mirror reflection from the underlying surface (see the link on page 2), according to which the elevation coordinate of the NLC must satisfy the relation: θ t <0.7Δϑ 0.5 ,
где Δϑ0.5 - ширина ДН антенной системы измерителя в угломестной плоскости.where Δϑ 0.5 is the beam width of the antenna system of the meter in the elevation plane.
На выходах парциальных каналов измерителя формируются сигналы ei, i=1, …, 4, являющиеся суммой сигналов от локально плоских волн, приходящих с направления цели (θ1, φ1) и антипода (θ2, φ2). К этим каналам подключена диаграммообразующая схема (ДОС) (см. фиг.2), аналогичная по структуре известным ДОС измерителей координат, описанных в литературе (см., например, Амиантов И.Н. Избранные вопросы статистической теории связи», М.: Советское радио, 1971, с.225-230). Пусть сигналы на выходах ДОС определяются соотношениями:At the outputs of the meter’s partial channels, signals e i , i = 1, ..., 4 are formed, which are the sum of signals from locally plane waves coming from the direction of the target (θ 1 , φ 1 ) and the antipode (θ 2 , φ 2 ). A diagram-forming circuit (DOS) is connected to these channels (see Fig. 2), similar in structure to the known DOS of the coordinate meters described in the literature (see, for example, Amiantov IN, Selected Issues of the Statistical Communication Theory ”, M .: Soviet Radio, 1971, p. 225-230). Let the signals at the outputs of the DOS are determined by the relations:
edx=a(e3-e1); edy=a(e2-e4);e dx = a (e 3 -e 1 ); e dy = a (e 2 -e 4 );
es=b(e1+e2+e3+e4); ed=b(e1+e2-e3-e4),e s = b (e 1 + e 2 + e 3 + e 4 ); e d = b (e 1 + e 2 -e 3 -e 4 ),
где a и b - заданные константы.where a and b are given constants.
Сигналы es, edx, edy традиционно используются для формирования ДХ измерителя в азимутальной и угломестной плоскостях Sx и Sy:The signals e s , e dx , e dy are traditionally used to form a DX meter in the azimuthal and elevation planes S x and S y :
где i=0, 1, 2 - направляющие косинусы, соответствующие направлению сканирования (θ0, φ0), направлению на цель (θ1, φ1) и направлению на антипод (θ2, φ2), множитель W определяется коэффициентом отражения от подстилающей поверхности и разностью хода прямого и отраженного лучей.where i = 0, 1, 2 are the direction cosines corresponding to the scanning direction (θ 0 , φ 0 ), the direction to the target (θ 1 , φ 1 ) and the direction to the antipode (θ 2 , φ 2 ), the factor W is determined by the reflection coefficient from the underlying surface and the difference in the path of the direct and reflected rays.
Если предположить, чтоAssuming that
то выражения для дискриминационных характеристик Sx и Sy приобретают вид:then the expressions for the discriminatory characteristics of S x and S y take the form:
Из формул (3) видно, что формулы для вычисления Sx и Sy содержат множитель W, величина которого зависит от свойств подстилающей поверхности, угла отражения от нее и разности хода прямого и отраженного лучей. Это обстоятельство практически не влияет на точность измерения координаты НЛЦ в азимутальной плоскости, поскольку на практике φ1≈φ2. Однако угломестные координаты цели и антипода принципиально различны. Это обстоятельство не позволяет использовать ДХ Sy для определения угломестной координаты НЛЦ.It can be seen from formulas (3) that the formulas for calculating S x and S y contain a factor W, the value of which depends on the properties of the underlying surface, the angle of reflection from it, and the difference in the path of the direct and reflected rays. This circumstance practically does not affect the accuracy of measuring the coordinates of the NLC in the azimuthal plane, since in practice φ 1 ≈φ 2 . However, the elevation coordinates of the target and antipode are fundamentally different. This circumstance does not allow the use of DC S y to determine the elevation coordinate of the NLC.
Поэтому для измерения угла места НЛЦ используется ДХ следующего вида:Therefore, to measure the elevation angle of the NLC, a DX of the following type is used:
Как видно из формулы (4), при сделанных выше предположениях выражение для Sd не зависит от свойств подстилающей поверхности и, таким образом, может быть использовано для определения координат НЛЦ.As can be seen from formula (4), under the above assumptions, the expression for S d does not depend on the properties of the underlying surface and, thus, can be used to determine the coordinates of the NLC.
При выполнении условий (3а) и (3б) формулы для координат НЛЦ могут быть получены из следующих соотношений:Under conditions (3a) and (3b), the formulas for the coordinates of the NLC can be obtained from the following relations:
Значения A и B считаются известными из измерений.Values A and B are considered known from the measurements.
Таким образом, получаем:Thus, we obtain:
гдеWhere
Формулы для расчета высоты цели:Formulas for calculating target height:
Таким образом, в случае выполнения соотношений (3а) и (3б), измеряя сигналы на выходах ДОС и формируя ДХ по формулам (3) и (4), можно определить сферические угловые координаты цели по формулам (5) и найти из них угломестную и курсовую координаты НЛЦ, исходя из определений соответствующих координат. Зная наклонную дальность цели, можно определить высоту цели по формулам (6). Как видно из приведенных соотношений, оценка угломестной координаты НЛЦ может, в принципе, быть получена по результатам единичного замера сигналов на выходах ДОС и, таким образом, пригодна для использования в моноимпульсных измерителях координат целей.Thus, if relations (3a) and (3b) are fulfilled, by measuring the signals at the outputs of the DOS and forming the DC by formulas (3) and (4), one can determine the spherical angular coordinates of the target using formulas (5) and find the angular and course coordinates of the NLC, based on the definitions of the corresponding coordinates. Knowing the slant range of the target, you can determine the height of the target by the formulas (6). As can be seen from the above relations, the estimation of the elevation coordinate of the NLC can, in principle, be obtained from the results of a single measurement of the signals at the outputs of the DOS and, therefore, is suitable for use in single-pulse meters of target coordinates.
Анализ условий (3б) показывает, что эти соотношения примерно эквивалентны следующим соотношениям:An analysis of conditions (3b) shows that these relations are approximately equivalent to the following relations:
Как видно из формул (7), условия (3а) и (3б) выполняются с высокой точностью в случае, когда максимум главного лепестка суммарной ДН антенной системы измерителя направлен в точку на подстилающей поверхности, располагающуюся между целью и антиподом.As can be seen from formulas (7), conditions (3a) and (3b) are fulfilled with high accuracy in the case when the maximum of the main lobe of the total antenna array of the meter system is directed to a point on the underlying surface located between the target and the antipode.
Перечень фигур чертежейList of drawings
Фиг.1. Схема измерителя координат НЛЦ: dx=d1/2; dy=d2/2.Figure 1. The scheme of the coordinate measuring instrument NLC: d x = d 1/2 ; d y = d 2/2.
Фиг.2. Схема ДОС.Figure 2. DOS scheme.
Фиг.3. Результаты моделирования работы измерителя координат для случая, когда цель движется горизонтально на высоте 5 м.Figure 3. The results of modeling the work of the coordinate meter for the case when the target moves horizontally at a height of 5 m
Фиг.4. Результаты моделирования работы измерителя координат для случая, когда цель движется горизонтально на высоте 10 м.Figure 4. The results of modeling the work of the coordinate meter for the case when the target moves horizontally at a height of 10 m
Фиг.5. Результаты моделирования работы измерителя координат для случая, когда цель снижается с высоты 50 м до высоты 5 м.Figure 5. The results of modeling the work of the coordinate meter for the case when the target is reduced from a height of 50 m to a height of 5 m.
Фиг.6. Результаты моделирования работы измерителя координат для случая, когда цель движется по синусоидальной траектории с максимальной высотой 50 м и минимальной высотой 3 м.6. The results of modeling the work of the coordinate meter for the case when the target moves along a sinusoidal path with a maximum height of 50 m and a minimum height of 3 m.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
Приводится описание предпочтительной реализации, но при этом необходимо иметь в виду, что возможно внесение незначительных изменений без отклонения от рамок и духа настоящего изобретения.The preferred implementation is described, but it should be borne in mind that minor changes are possible without deviating from the scope and spirit of the present invention.
Рассматриваемая реализация описанного выше способа построена на основе антенной системы моноимпульсной РЛС, содержащей четыре идентичных антенных модуля, расположенных согласно конфигурации, изображенной на фиг.1а таким образом, что антенные модули (1, 3) и (2, 4) расположены симметрично относительно центра антенной системы, а пары модулей (1, 3) и (2, 4) ортогональны друг другу. Расстояния между центрами модулей в вертикальной и горизонтальной плоскостях равны 24.8 и 14.3 длин волн, соответственно.The implementation of the method described above is based on a monopulse radar antenna system containing four identical antenna modules arranged according to the configuration depicted in Fig. 1a so that the antenna modules (1, 3) and (2, 4) are located symmetrically relative to the center of the antenna systems, and pairs of modules (1, 3) and (2, 4) are orthogonal to each other. The distances between the centers of the modules in the vertical and horizontal planes are 24.8 and 14.3 wavelengths, respectively.
Выведенные выше соотношения были использованы для разработки математической модели и реализующей ее компьютерной программы, моделирующей процедуру определения угломестной координаты и высоты НЛЦ, приближающейся к антенной системе измерителя по заданной траектории. При этом предполагалось, что наклонная дальность до НЛЦ известна из результатов независимых измерений. В процессе моделирования были сделаны следующие предположения.The relations derived above were used to develop a mathematical model and a computer program that implements it, simulating the procedure for determining the elevation coordinate and the height of the NLC approaching the antenna system of the meter along a given path. It was assumed that the slant range to the NLC is known from the results of independent measurements. In the modeling process, the following assumptions were made.
1. Параметры подстилающей поверхности совпадают с параметрами морской воды. Коэффициент отражения от подстилающей поверхности равен среднему арифметическому коэффициентов отражения Френеля для вертикальной и горизонтальной поляризаций, определенных для заданного угла падения плоской волны на подстилающую поверхность.1. The parameters of the underlying surface coincide with the parameters of sea water. The reflection coefficient from the underlying surface is equal to the arithmetic average of the Fresnel reflection coefficients for the vertical and horizontal polarizations determined for a given angle of incidence of a plane wave on the underlying surface.
2. Луч антенной системы измерителя координат направлен на подстилающую поверхность в точку, дальность и курсовой угол которой совпадают со значениями соответствующих параметров цели.2. The beam of the antenna system of the coordinate measuring instrument is directed to the underlying surface at a point whose range and course angle coincide with the values of the corresponding target parameters.
3. Амплитудно-фазовое распределение на элементах ФАР подвержено случайным искажениям, распределение которых аппроксимируется нормальным законом со следующими параметрами: среднеквадратическое отклонение (СКО) амплитуды тока на элементе равно 1 дБ, а СКО фазы равно 10°.3. The amplitude-phase distribution on the PAR elements is subject to random distortions, the distribution of which is approximated by the normal law with the following parameters: the standard deviation (RMS) of the current amplitude on the element is 1 dB, and the phase RMS is 10 °.
Результаты моделирования приведены на рисунках фиг.3-6. На всех рисунках кривая 1 (синяя) представляет собой значение высоты цели, определенное по результатам обработки измеренных значений ДХ с использованием формул (5) и (6) для текущего значения наклонной дальности, а кривая 2 (розовая) - истинную (заданную) траекторию НЛЦ. Кривая 3 (зеленая) представляет собой ошибку определения высоты цели (отклонение полученного результата от истинной траектории цели). Кривая 4 есть нормированная к единице амплитуда суммарного сигнала на выходе измерителя. По горизонтальной оси откладываются значения наклонной дальности цели, а по вертикальной оси - значения истинной высоты цели (кривая 2), найденной высоты (кривая 1) и ошибки определения высоты (кривая 3). Высота центра антенной системы измерителя координат hA полагалась равной 10 м.The simulation results are shown in figures 3-6. In all the figures, curve 1 (blue) represents the target height value determined from the results of processing the measured DX values using formulas (5) and (6) for the current value of the inclined range, and curve 2 (pink) represents the true (given) NLC trajectory . Curve 3 (green) represents the error in determining the height of the target (deviation of the result from the true path of the target).
Результаты моделирования позволяют сделать следующие выводы.The simulation results allow us to draw the following conclusions.
1. Применение описанного выше способа определения угломестной координаты НЛЦ при отсутствии случайных искажений АФР обеспечивает практически точное определение высоты цели.1. The application of the above method for determining the elevation coordinate of the NLC in the absence of random distortions of the AFR provides an almost accurate determination of the height of the target.
2. Точность определения высоты НЛЦ существенно зависит от величины искажений АФР и электрических размеров антенной системы измерителя координат.2. The accuracy of determining the NLC height substantially depends on the magnitude of the AFR distortions and the electrical dimensions of the antenna system of the coordinate meter.
3. Простое усреднение ряда последовательно полученных результатов моделирования позволяет заметно улучшить точность определения высоты цели. Поэтому на фиг.3-6 приведены данные, полученные путем усреднения результатов моделирования по 100 последовательно полученным значениям для шага по дальности, равного 1 м.3. Simple averaging of a number of sequentially obtained simulation results can significantly improve the accuracy of determining the height of the target. Therefore, Figs. 3-6 show data obtained by averaging the simulation results over 100 successively obtained values for a distance step of 1 m.
4. При горизонтальном движении цели точность определения координат растет с высотой цели.4. With the horizontal movement of the target, the accuracy of determining the coordinates increases with the height of the target.
5. Точность определения высоты цели заметно снижается в минимумах суммарного сигнала. Однако участки увеличения погрешности измерения имеют относительно малую протяженность, а увеличение числа усредняемых результатов моделирования может заметно снизить амплитуду погрешности измерения в этой области.5. The accuracy of determining the height of the target is markedly reduced at the minimums of the total signal. However, the areas of increase in the measurement error have a relatively small extent, and an increase in the number of averaged simulation results can significantly reduce the amplitude of the measurement error in this region.
Приведенные данные позволяют сделать вывод о работоспособности описанного выше способа определения угломестной координаты НЛЦ.The data presented allow us to conclude that the described method for determining the elevation coordinate of the NLC described above is operable.
Claims (1)
а сферические координаты НЛЦ определяются из соотношений
где φ1, θ1 - направление на цель,
κxi=sinθicosφi,
κyi=sinθisinφi, (i=0, 1, 2) - направляющие косинусы, соответствующие направлению сканирования (θ0, φ0), направлению на цель (θ1, φ1) и направлению на антипод (θ2, φ2),
sin(kdxΔx)=Asin(kdyΔy),
Δx=(κx2-κx0)=-(κx1-κx0),
Δy=(κy1-κy0)=-(κy1-κy0),
dx и dy - расстояния между центрами антенн измерителя координат в горизонтальной и вертикальной плоскостях, соответственно, k=2π/λ - волновое число, λ - рабочая длина волны, и при известном значении наклонной дальности НЛЦ высота НЛЦ определяется из соотношений
γt=ρt·κy1,
h=yt+hA,
где ρt - наклонная дальность цели, hA - высота центра антенной системы измерителя координат над подстилающей поверхностью. A method for determining the elevation coordinate of a low-flying target (NLC), comprising receiving the total signal reflected from the target and the underlying surface at the outputs of four identical antennas, forming discriminatory characteristics (DX) of the coordinate meter S x and S y , which are the differences of the signals at the outputs of the antenna pairs located in the horizontal and vertical planes, respectively, related to the total signal, and positioning the maximum of the main lobe of the total radiation pattern (LH) by an antenna with systems of the coordinate meter in the direction of the target projection point on the underlying surface, characterized in that the centers of four identical antennas of the coordinate meter are arranged pairwise symmetrically in the horizontal and vertical planes, a signal is generated at one of the outputs of the coordinate meter, which is used to form the DC Sd, which is the difference total signals at the outputs of pairs of antennas located in the horizontal and vertical planes, respectively, referred to the total signal with lzovaniem ratio
and the spherical coordinates of NLC are determined from the relations
where φ 1 , θ 1 - direction to the target,
κ xi = sinθ i cosφ i ,
κ yi = sinθ i sinφ i , (i = 0, 1, 2) are the direction cosines corresponding to the scanning direction (θ 0 , φ 0 ), the direction to the target (θ 1 , φ 1 ) and the direction to the antipode (θ 2 , φ 2 ),
sin (kd x Δ x ) = Asin (kd y Δ y ),
Δ x = (κ x2 -κ x0 ) = - (κ x1 -κ x0 ),
Δ y = (κ y1 -κ y0 ) = - (κ y1 -κ y0 ),
d x and d y are the distances between the centers of the antennas of the coordinate measuring instrument in the horizontal and vertical planes, respectively, k = 2π / λ is the wave number, λ is the working wavelength, and for a known value of the inclined range of the NLC, the NLC height is determined from the relations
γ t = ρ t · κ y1 ,
h = y t + h A ,
where ρ t is the oblique target range, h A is the height of the center of the antenna system of the coordinate measuring instrument over the underlying surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123966/07A RU2444750C2 (en) | 2010-06-11 | 2010-06-11 | Method of determining elevation coordinate of low-flying target |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123966/07A RU2444750C2 (en) | 2010-06-11 | 2010-06-11 | Method of determining elevation coordinate of low-flying target |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2444750C2 true RU2444750C2 (en) | 2012-03-10 |
Family
ID=46029203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010123966/07A RU2444750C2 (en) | 2010-06-11 | 2010-06-11 | Method of determining elevation coordinate of low-flying target |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2444750C2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624467C2 (en) * | 2016-10-10 | 2017-07-04 | Федеральный научно-производственный центр акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" | Method of determining height of two-dimensional radar station target |
| RU2649899C1 (en) * | 2016-11-16 | 2018-04-05 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Аметист" | Method of measuring angular coordinates of group low-level targets |
| RU2667484C1 (en) * | 2017-06-26 | 2018-09-20 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Аметист" | Method for determining the trajectory of movement of low-flying targets |
| RU2682239C1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-03-18 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Low-flying target accurate tracking method by elevation angle under interference conditions |
| RU2760976C1 (en) * | 2021-03-18 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина" | Method for tomographic registration of inclined range and azimuth of position of surface objects and objects above underlying surface |
| RU2761955C1 (en) * | 2021-04-15 | 2021-12-14 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО "Алмаз") | Method for determining the flight altitude of a low-flying target of a monopulse tracking radar |
| RU2779039C1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-08-30 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО "Алмаз") | Method for high-precision determination of the altitude of a low-flying target by a monopulse tracking radar |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4459592A (en) * | 1980-10-31 | 1984-07-10 | Long Maurice W | Methods of and circuits for suppressing doppler radar clutter |
| US4606514A (en) * | 1984-08-10 | 1986-08-19 | Martin-Marietta Corporation | Method for homing a projectile onto a target and for determining the ballistic trajectory thereof as well as arrangements for implementing the method |
| RU2040008C1 (en) * | 1992-05-06 | 1995-07-20 | Сергей Михайлович Порошин | Radar for locating low-altitude and low-speed targets on earth echo background |
| WO1998029756A1 (en) * | 1997-01-02 | 1998-07-09 | Raytheon Company | Digital direction finding receiver |
| WO2006114426A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-02 | Thales | Device and method for the passive localisation of radiating targets |
| RU2307375C1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Method for measurement of elevation angle of low-altitude target and radar for its realization |
| RU2363010C2 (en) * | 2007-06-06 | 2009-07-27 | Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского | Method of determining coordinates of radio-frequency radiation source and device to this end |
-
2010
- 2010-06-11 RU RU2010123966/07A patent/RU2444750C2/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4459592A (en) * | 1980-10-31 | 1984-07-10 | Long Maurice W | Methods of and circuits for suppressing doppler radar clutter |
| US4606514A (en) * | 1984-08-10 | 1986-08-19 | Martin-Marietta Corporation | Method for homing a projectile onto a target and for determining the ballistic trajectory thereof as well as arrangements for implementing the method |
| RU2040008C1 (en) * | 1992-05-06 | 1995-07-20 | Сергей Михайлович Порошин | Radar for locating low-altitude and low-speed targets on earth echo background |
| WO1998029756A1 (en) * | 1997-01-02 | 1998-07-09 | Raytheon Company | Digital direction finding receiver |
| WO2006114426A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-02 | Thales | Device and method for the passive localisation of radiating targets |
| RU2307375C1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Method for measurement of elevation angle of low-altitude target and radar for its realization |
| RU2363010C2 (en) * | 2007-06-06 | 2009-07-27 | Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского | Method of determining coordinates of radio-frequency radiation source and device to this end |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БАРТОН Д. Радиолокационное сопровождение цели при малых углах места. ТИИЭР, 1974, т.62, №6, с.37-61. * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624467C2 (en) * | 2016-10-10 | 2017-07-04 | Федеральный научно-производственный центр акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" | Method of determining height of two-dimensional radar station target |
| RU2649899C1 (en) * | 2016-11-16 | 2018-04-05 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Аметист" | Method of measuring angular coordinates of group low-level targets |
| RU2667484C1 (en) * | 2017-06-26 | 2018-09-20 | Акционерное общество "Конструкторское бюро "Аметист" | Method for determining the trajectory of movement of low-flying targets |
| RU2682239C1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-03-18 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Low-flying target accurate tracking method by elevation angle under interference conditions |
| RU2760976C1 (en) * | 2021-03-18 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина" | Method for tomographic registration of inclined range and azimuth of position of surface objects and objects above underlying surface |
| RU2761955C1 (en) * | 2021-04-15 | 2021-12-14 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО "Алмаз") | Method for determining the flight altitude of a low-flying target of a monopulse tracking radar |
| RU2761955C9 (en) * | 2021-04-15 | 2022-02-22 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО "Алмаз") | Method for determining the flight altitude of a low-flying target of a monopulse tracking radar |
| RU2779039C1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-08-30 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО "Алмаз") | Method for high-precision determination of the altitude of a low-flying target by a monopulse tracking radar |
| RU2802886C1 (en) * | 2023-01-18 | 2023-09-05 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Method for determining elevation angle of low-flying target and monopulse radar for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2444750C2 (en) | Method of determining elevation coordinate of low-flying target | |
| US6061022A (en) | Azimuth and elevation direction finding system based on hybrid amplitude/phase comparison | |
| RU2630686C1 (en) | Method of measuring angle of location (height) of low-yellow objects under small angles of site in radiological circuits of reviews with presence of interfering reflections from substrate surface | |
| Chisham | Calibrating SuperDARN interferometers using meteor backscatter | |
| CN109932698A (en) | The low elevation estimate method of metre wave radar based on terrain information | |
| Ryzhikov et al. | Measurement of angular coordinates of point targets in the onboard weather navigation radar based on a multi-channel phased antenna array with an assimetic pattern | |
| KR100441590B1 (en) | Method of generating DEM for Topography Measurement using InSAR | |
| CN113376625B (en) | Method and device for obtaining deviation angle of target object, electronic equipment and storage medium | |
| RU2308050C1 (en) | Method for measurement of effective dispersion area of ground objects by radar with synthesized antenna aperture | |
| Lozinsky et al. | ICEBEAR-3D: A low elevation imaging radar using a non-uniform coplanar receiver array for E region observations | |
| Chen et al. | Shifted pixel method for through-wall radar imaging | |
| Rebmeister et al. | Geocoding of ground-based SAR data for infrastructure objects using the Maximum A Posteriori estimation and ray-tracing | |
| Knepp | Multiple phase screen calculation of two‐way spherical wave propagation in the ionosphere | |
| Kuga et al. | Analytical, experimental, and numerical studies of angular memory signatures of waves scattered from one-dimensional rough surfaces | |
| RU2711341C1 (en) | Two-dimensional direction finding method | |
| RU2682239C1 (en) | Low-flying target accurate tracking method by elevation angle under interference conditions | |
| CN111505626B (en) | Method for measuring two-dimensional terrain gradient by using bottom view differential interference | |
| RU2649899C1 (en) | Method of measuring angular coordinates of group low-level targets | |
| Obenberger et al. | Experimenting with frequency-and-angular sounding to characterize traveling ionospheric disturbances using the LWA-SV radio telescope and a DPS4D | |
| Ghanmi et al. | Study of RCS of complex target: Experimental measurements and Gaussian beam summation method | |
| RU2645712C1 (en) | Method of passive radiolocation of moving source of radio radiation | |
| Hassan et al. | Towards integration of GNSS and GB-SAR measurements: Exemplary monitoring of a rock fall at the Yangtze River in China | |
| Lai et al. | Correction of GPR wave velocity with distorted hyperbolic reflection in underground utility's GPR survey | |
| Bullo et al. | Azimuth calculation for buried pipelines using a synthetic array of emitters, a single survey line and scattering matrix formalism | |
| Bulychev et al. | Amplitude-hyperbolic method of passive location of a radiation source |