RU2471200C1 - Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов - Google Patents

Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов Download PDF

Info

Publication number
RU2471200C1
RU2471200C1 RU2011126418/07A RU2011126418A RU2471200C1 RU 2471200 C1 RU2471200 C1 RU 2471200C1 RU 2011126418/07 A RU2011126418/07 A RU 2011126418/07A RU 2011126418 A RU2011126418 A RU 2011126418A RU 2471200 C1 RU2471200 C1 RU 2471200C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
complex
signal
signals
digital signal
direct
Prior art date
Application number
RU2011126418/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Григорьевич Пархоменко
Валерий Николаевич Шевченко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь") filed Critical Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь")
Priority to RU2011126418/07A priority Critical patent/RU2471200C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2471200C1 publication Critical patent/RU2471200C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля наземного и воздушного пространства с использованием прямых и рассеянных объектами радиосигналов, излучаемых множеством неконтролируемых и контролируемых передатчиков радиоэлектронных систем различного назначения. Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение дальности обнаружения и точности пространственной локализации объектов. Повышение дальности обнаружения и точности пространственной локализации объектов достигается за счет введения новых операций обработки принимаемых радиосигналов, обеспечивающих снижение мешающего воздействия мощного прямого радиосигнала передатчика подсвета путем его сжатия и последующей двумерной режекции в частотно-временной области. 1 ил.

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля наземного и воздушного пространства с использованием прямых и рассеянных объектами радиосигналов, излучаемых множеством неконтролируемых и контролируемых передатчиков радиоэлектронных систем различного назначения.
Достижение высокой эффективности обнаружения, локализации и идентификации наземных и воздушных объектов ограничивается существенной априорной неопределенностью размеров, ориентации в пространстве, отражающих свойств и параметров движения объектов, а также несовершенством известных способов обнаружения и слежения за подвижными объектами.
Технология пассивного обнаружения и слежения за подвижными объектами, использующая естественный радиоподсвет целей, создаваемый на множестве частот радиоизлучениями передатчиков различного назначения в диапазонах коротких, метровых, дециметровых и сантиметровых волн: широковещательные (коммерческое FM-радиовещание, телевидение высокой четкости), информационные (связь) и измерительные (управление, навигация), пока еще не получила достаточного распространения, несмотря на то, что может существенно повысить скрытность и эффективность обнаружения, пространственной локализации и идентификации широкого класса подвижных объектов.
Принятый радиосигнал, как правило, включает мощные прямые радиосигналы и рассеянные от земной инфраструктуры компоненты сигнала выбранного передатчика радиоподсвета целей. Кроме того, он содержит задержанные по времени и сдвинутые на частоту доплеровского смещения рассеянные объектами сигналы, а также сигналы других неконтролируемых источников, работающих на частоте, совпадающей с частотой приема. Для эффективного обнаружения и точной пространственной локализации широкого класса объектов (автомобили, корабли, самолеты и беспилотные летательные аппараты, вертолеты, ракеты, спускаемые аппараты) необходимо качественное выделение слабых рассеянных от объектов радиосигналов на фоне мощного прямого сигнала выбранного передатчика радиоподсвета, а также на фоне сигналов других нежелательных источников. В наиболее типичных ситуациях уровень помех на 40-60 дБ превышает уровень рассеянных сигналов.
Известен способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов [1], заключающийся в том, что когерентно принимают радиосигналы двумя пространственно разнесенными приемными каналами, синхронно преобразуют принятые радиосигналы в комплексные цифровые сигналы, запоминают цифровые сигналы, из цифровых сигналов пары каналов для каждого ожидаемого направления прихода принятых радиосигналов формируют комплексную двухмерную взаимную корреляционную функцию, зависящую от временного и от частотного сдвигов принимаемых сигналов, выделяют центральную часть каждой комплексной взаимно корреляционной функции, преобразуют каждую выделенную центральную часть комплексной взаимно корреляционной функции в комплексную функцию взаимной спектральной плотности (ФВСП), из комплексных ФВСП формируют рассеянные объектами радиосигналы, по которым выполняют обнаружение и пространственную локализацию подвижных объектов.
Данный способ обладает ограниченной чувствительностью обнаружения и точностью пространственной локализации подвижных объектов в силу наличия только двух когерентных каналов приема.
Более эффективным является способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов [2], свободный от этого недостатка и выбранный в качестве прототипа.
Согласно этому способу когерентно принимают пространственно разнесенными приемными каналами многолучевые радиосигналы, включающие излучаемый передатчиком подсвета прямой радиосигнал с расширенным спектром и рассеянные от объектов радиосигналы этого передатчика, синхронно преобразуют ансамбль принятых радиосигналов в комплексные цифровые сигналы, синхронно регистрируют комплексные цифровые сигналы, из цифровых сигналов пар каналов формируют комплексные двумерные взаимно корреляционные функции (ДВКФ), зависящие как от временного, так и от частотного сдвигов принятых сигналов, сдвигают по времени комплексную ДВКФ каждой пары каналов на величину, соответствующую каждому ожидаемому направлению m прихода принятых прямого и отраженных от объектов радиосигналов, для каждого ожидаемого направления прихода m выделяют центральные двухмерные части сдвинутых ДВКФ, усредняют выделенные для m-го направления прихода центральные двухмерные части сдвинутых комплексных ДВКФ, преобразуют усредненную ДВКФ в комплексный цифровой сигнал m-го направления, формируют зависящую от временного и частотного сдвигов результирующую комплексную ДВКФ между прямым цифровым сигналом передатчика и цифровым сигналом m-го направления, определяют по максимумам модуля результирующей ДКФВ число сжатых сигналов m-го направления и фиксируют значения задержки по времени и абсолютного доплеровского сдвига каждого сжатого сигнала, идентифицируют соответствующие отдельному максимуму модуля результирующей ДКФВ составляющие комплексной ДКФВ как сжатый по времени и частоте сигнал m-го направления, запоминают значения задержки по времени, абсолютного доплеровского сдвига и азимутально-угломестное направление прихода каждого сжатого сигнала, обнаруживают и определяют пространственные координаты воздушных объектов по значениям задержки и абсолютного доплеровского сдвига и азимутально-угломестного направления прихода.
Наиболее существенным фактором, ограничивающим эффективность способа-прототипа, является отсутствие операций, подавления прямого радиосигнала передатчика подсвета, как правило, на 40-60 дБ превышающего уровень рассеянных объектами радиосигналов.
В связи с этим основной недостаток способа-прототипа (низкая чувствительность обнаружения и ограниченная точность пространственной локализации объектов) может быть устранен применением операций обработки принимаемых радиосигналов, ослабляющих мешающее воздействие мощного прямого радиосигнала передатчика подсвета, являющегося когерентной помехой при приеме слабых рассеянных объектами радиосигналов.
Техническим результатом изобретения является повышение дальности обнаружения и точности пространственной локализации объектов.
Повышение дальности обнаружения и точности пространственной локализации объектов достигается за счет введения новых операций обработки принимаемых радиосигналов, обеспечивающих снижение мешающего воздействия мощного прямого радиосигнала передатчика подсвета путем его сжатия и последующей двумерной режекции в частотно-временной области.
Технический результат достигается тем, что в способе пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов, заключающемся в том, что когерентно принимают пространственно разнесенными приемными каналами многолучевые радиосигналы, включающие излучаемый передатчиком подсвета прямой радиосигнал с расширенным спектром и рассеянные объектами радиосигналы этого передатчика, синхронно преобразуют ансамбль принятых радиосигналов в комплексные цифровые сигналы, синхронно регистрируют комплексные цифровые сигналы, из цифровых сигналов пар каналов формируют комплексные двумерные взаимно корреляционные функции (ДВКФ), зависящие как от временного, так и от частотного сдвигов принятых сигналов, сдвигают по времени комплексную ДВКФ каждой пары каналов на величину, соответствующую каждому ожидаемому направлению m прихода принятых прямого и рассеянных от объектов радиосигналов, выделяют центральные двухмерные части сдвинутых ДВКФ, усредняют выделенные для m-го направления прихода центральные двухмерные части сдвинутых комплексных ДВКФ, согласно изобретению преобразуют усредненную ДВКФ в комплексный цифровой сигнал m-го направления, который запоминают, идентифицируют сформированный для совпадающего с направлением на передатчик подсвета комплексный цифровой сигнал как прямой комплексный цифровой сигнал, для каждого m-го направления формируют зависящую от временного и частотного сдвигов результирующую комплексную ДВКФ между прямым цифровым сигналом передатчика и цифровым сигналом m-го направления, исключают центральную часть комплексной ДВКФ и получают сигнал модифицированной комплексной ДВКФ, из сигнала модифицированной комплексной ДВКФ и прямого комплексного цифрового сигнала формируют модифицированный рассеянный комплексный цифровой сигнал, формируют зависящий от временного и частотного сдвигов результирующий сигнал комплексной ДВКФ между модифицированным рассеянным комплексным цифровым сигналом и прямым комплексным цифровым сигналом, определяют по максимумам модуля результирующего сигнала комплексной ДВКФ число сжатых рассеянных сигналов m-го направления и фиксируют значения задержки по времени, абсолютного доплеровского сдвига и азимутально-угломестное направление прихода каждого сжатого рассеянного сигнала, по которым выполняют обнаружение и определение пространственных координат воздушных объектов.
Операции способа поясняются чертежом.
Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов осуществляется следующим образом:
1) Когерентно принимают пространственно разнесенными приемными каналами многолучевые радиосигналы, включающие излучаемый передатчиком подсвета прямой радиосигнал с расширенным спектром и рассеянные объектами радиосигналы этого передатчика.
В результате формируется ансамбль радиосигналов xn(t), зависящих от времени t, где n=1, …, N - номер антенны приемного канала.
2) Синхронно преобразуют ансамбль принятых радиосигналов xn(t) в комплексные цифровые сигналы
Figure 00000001
, где z - номер временного отсчета сигнала.
3) Синхронно регистрируют комплексные цифровые сигналы
Figure 00000002
.
4) Из цифровых сигналов пар каналов формируют комплексные двумерные взаимно корреляционные функции (ДВКФ)
Figure 00000003
, зависящие как от временного τ, так и от частотного F сдвигов принятых сигналов.
При этом в силу того, что, например,
Figure 00000004
не несет дополнительной информации по сравнению с
Figure 00000005
, формирование выполняют только для пар каналов, номера которых удовлетворяют условию n<n', n=1, …, N, n'=1, …, N. Так, если n=1, то n'=2, 3, …, а если n=2, то n'=3, 4, … и т.д.
Формирование комплексных ДВКФ выполняют во временной или в частотной областях известными способами [3, стр.95].
В первом случае формирование комплексных ДВКФ выполняют по следующей формуле:
Figure 00000006
n<n',
где
Figure 00000007
означает комплексное сопряжение.
Во втором случае из сигналов
Figure 00000008
получают комплексные временные спектры
Figure 00000009
, где Fz{…} - оператор дискретного преобразования Фурье (ДПФ) по времени, как известно, эффективно вычисляемого на основе алгоритма быстрого преобразования Фурье, k=0, …, K-1 - номер частотного отсчета, а формирование комплексных ДВКФ выполняют по следующей формуле:
Figure 00000010
n<n',
где ωk - частота, соответствующая k-му частотному отсчету.
В результате выполнения данной операции получают N(N-1)/2 комплексных ДВКФ.
5) Сдвигают по времени комплексную ДВКФ каждой пары каналов
Figure 00000011
на величину
Figure 00000012
, соответствующую каждому ожидаемому направлению m=1, …, M прихода принятых прямого и рассеянных от объектов радиосигналов.
Сдвиг выполняют по следующим формулам:
Figure 00000013
,
Figure 00000014
,
Figure 00000015
, где
Figure 00000016
- оператор обратного ДПФ.
Значения временных сдвигов, соответствующие каждому ожидаемому направлению прихода сигналов, например, для кольцевой антенной решетки вычисляют по следующей формуле:
Figure 00000017
где R - радиус решетки, c - скорость света, h=0…H-1 - текущий номер узла сетки наведения решетки по углу места.
В результате выполнения описанных операций получают MN(N-1)/2 сдвинутых комплексных ДВКФ
Figure 00000018
6) Для каждого ожидаемого направления прихода m выполняют следующие действия:
- выделяют центральные двухмерные части
Figure 00000019
сдвинутых ДВКФ
Figure 00000020
Параметры Δ и Θ выбирают исходя из необходимости подавления шумов и определяющих уровень взаимных помех побочных пиков ДВКФ.
Данную операцию можно рассматривать как операцию применения двухмерного окна, имеющего квадратную или прямоугольную опорную область, к комплексной ДВКФ
Figure 00000021
Применение двухмерного окна к комплексной ДВКФ
Figure 00000022
эквивалентно двухмерной фильтрации комплексного цифрового сигнала, формируемого на последующих этапах. Эту фильтрацию можно также рассматривать как двухмерную фильтрацию комплексного цифрового сигнала в корреляционной области;
- усредняют выделенные для m-го направления прихода центральные двухмерные части сдвинутых комплексных ДВКФ
Figure 00000023
- преобразуют усредненную ДВКФ
Figure 00000024
в комплексный цифровой сигнал m-го направления
Figure 00000025
Комплексный цифровой сигнал m-го направления
Figure 00000026
запоминают.
В результате выполнения описанных операций получают M комплексных цифровых сигналов
Figure 00000026
.
Отметим, что направление прихода прямого радиосигнала от передатчика подсвета, как правило, априорно известно, так как передатчики подсвета выбирают заранее исходя из следующих критериев: известное пространственное размещение, тип, частота и мощность излучаемого радиосигнала; отсутствие взаимных интерференционных помех на рабочей частоте передатчика.
При необходимости направление прихода прямого радиосигнала может быть уточнено сравнением модулей цифровых сигналов, полученных для направлений, смежных с априорно известным направлением m', например,
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
Это может потребоваться в условиях многолучевого распространения радиоволн. Например, при использовании в качестве источника подсвета радиопередатчика KB диапазона, удаленного на расстояние 300-1000 км. На таких расстояниях радиосигнал передатчика распространяется ионосферной волной, направление прихода которой может отличаться от ожидаемого.
Эту операцию можно рассматривать как обобщение традиционно применяемой в одномерном случае операции поиска направления прихода сигнала по максимуму диаграммы направленности антенной решетки.
При этом используется однозначная связь номера M=1, …, M комплексных цифровых сигналов
Figure 00000030
с ожидаемым азимутально-угломестным направлением прихода (α, β) принятых прямых и отраженных радиосигналов, которые, в свою очередь, как отмечалось ранее, являются направлениями наведения антенной решетки;
7) Идентифицируют сформированный для совпадающего с направлением m' на передатчик подсвета комплексный цифровой сигнал
Figure 00000030
как прямой комплексный цифровой сигнал
Figure 00000031
8) Для каждого ожидаемого направления прихода m выполняют следующие действия:
- формируют зависящую от временного τ и частотного F сдвигов результирующую комплексную ДВКФ
Figure 00000032
между прямым цифровым сигналом передатчика
Figure 00000033
и цифровым сигналом
Figure 00000033
m-го направления.
Формирование выполняют во временной
Figure 00000034
или в частотной
Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000037
областях.
Из формулы
Figure 00000038
следует, что физически данная операция эквивалентна свертке спектров сигналов
Figure 00000033
и
Figure 00000039
при фиксированном значении временного сдвига τ. В результате прямой сигнал от передатчика подсвета сжимается по спектру в одну гармоническую составляющую, концентрирующуюся в области нулевого частотного и временного сдвига;
- исключают центральную часть комплексной ДВКФ
Figure 00000040
и получают сигнал модифицированной комплексной ДВКФ
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
Параметры Δ и Θ выбирают исходя из необходимости подавления прямого сигнала от передатчика подсвета, являющегося помехой при последующем выделении слабых рассеянных от целей сигналов.
Данную операцию можно рассматривать как операцию применения двумерного окна к комплексной ДВКФ
Figure 00000040
. Эту операцию можно также рассматривать как двухмерную режекцию прямого цифрового сигнала передатчика в корреляционной области;
- из сигнала модифицированной комплексной ДВКФ
Figure 00000044
и прямого комплексного цифрового сигнала
Figure 00000045
формируют модифицированный рассеянный комплексный цифровой сигнал
Figure 00000046
При формировании модифицированного рассеянного комплексного цифрового сигнала
Figure 00000047
выполняются следующие действия:
а) суммируют значения сигнала модифицированной комплексной ДВКФ
Figure 00000048
для получения сигнала
Figure 00000049
;
б) выполняют обратное ДПФ сигнала
Figure 00000049
и получают сигнал
Figure 00000050
в) сигнал
Figure 00000051
умножают на комплексно сопряженный прямой цифровой сигнал
Figure 00000052
и получают модифицированный рассеянный комплексный цифровой сигнал
Figure 00000053
Возможен другой способ, при котором формирование модифицированного рассеянного комплексного цифрового сигнала
Figure 00000054
осуществляют по формуле
Figure 00000055
Этот способ обеспечивает более высокую устойчивость к амплитудным флуктуациям сигналов;
Описанные операции являются основополагающими для повышения чувствительности обнаружения и точности измерения параметров рассеянных сигналов;
- формируют зависящий от временного τ и частотного F сдвигов результирующий сигнал комплексной ДВКФ
Figure 00000056
между модифицированным рассеянным комплексным цифровым сигналом
Figure 00000057
и прямым комплексным цифровым сигналом
Figure 00000058
- определяют по максимумам модуля
Figure 00000059
результирующего сигнала комплексной ДВКФ
Figure 00000056
число сжатых рассеянных сигналов m-го направления и фиксируют значения задержки по времени τpm, абсолютного доплеровского сдвига Fpm и азимутально-угломестное направление прихода (αpm, βpm) каждого p-го сжатого рассеянного сигнала, по которым выполняют обнаружение и определение пространственных координат воздушных объектов.
Устройство, в котором реализуется предложенный способ, включает последовательно соединенные антенную систему 1, N-канальный преобразователь частоты (ПРЧ) 2, N-канальное устройство квадратурной дискретизации 3, вычислитель 4 и устройство отображения 5.
В свою очередь вычислитель 4 включает формирователь двумерных взаимных корреляционных функций 4-1, устройство сдвига 4-2, устройство компенсации когерентных помех 4-3, устройство обнаружения и определения пространственных координат 4-4.
Формирователь двумерных взаимных корреляционных функций 4-1, устройство сдвига 4-2, устройство компенсации когерентных помех 4-3, устройство обнаружения и определения пространственных координат 4-4 могут быть выполнены в одноканальном или многоканальном вариантах. Рассмотрим многоканальный вариант, обеспечивающий максимально возможное быстродействие обнаружения и пространственную локализацию подвижных объектов.
Антенная система 1 содержит N антенн с номерами n=1…N, объединенных в решетку. Антенная решетка может быть произвольной пространственной конфигурации: плоской прямоугольной, плоской кольцевой или объемной, в частности, конформной.
Полоса пропускания каждого канала многоканального ПРЧ 2 обеспечивает одновременный прием множества сложных сигналов. Кроме того, многоканальные ПРЧ 2 и устройство 3 выполнены с общим гетеродином, который обеспечивает когерентный прием радиосигналов. Для периодической калибровки каналов по внешнему источнику сигнала с целью устранения их амплитудно-фазовой неидентичности ПРЧ 2 обеспечивает подключение одной из антенн, вместо всех антенн решетки. Возможна калибровка по внутреннему источнику сигнала. При этом может быть использован генератор шума, выход которого также может подключаться вместо всех антенн для периодической калибровки каналов. Если разрядность и быстродействие АЦП, входящих в состав устройства 3, достаточны для непосредственного аналого-цифрового преобразования входных сигналов, как, например, при построении изображения в KB диапазоне, то вместо ПРЧ 2 могут использоваться частотно-избирательный полосовой фильтр и усилитель. Другими словами, аналоговая часть устройства, реализующего предлагаемый способ, может быть построена по принципу прямого усиления.
Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.
Многолучевые радиосигналы, включающие излучаемый передатчиком подсвета прямой радиосигнал с расширенным спектром и отраженные от объектов радиосигналы этого передатчика когерентно принимают пространственно разнесенными приемными антеннами решетки 1. Принятый каждой антенной решетки 1 зависящий от времени t суммарный радиосигнал xn(t) в ПРЧ 2 когерентно переносится на более низкую частоту.
Сформированный в ПРЧ 2 ансамбль принятых радиосигналов xn(t) синхронно преобразуется в устройстве 3 в ансамбль комплексных цифровых сигналов xn(z). Комплексные цифровые сигналы xn(z) синхронно регистрируются на заданном временном интервале в формирователе ДВКФ 4-1. Кроме того, в формирователе 4-1 из цифровых сигналов пар каналов одновременно формируются
Figure 00000060
комплексных ДВКФ
Figure 00000061
Полученные комплексные ДВКФ
Figure 00000062
поступают в устройство сдвига 4-2.
В устройстве 4-2 комплексная ДВКФ каждой пары каналов
Figure 00000062
сдвигается по времени на величину
Figure 00000063
соответствующую каждому ожидаемому направлению m=1, …, M прихода принятых прямого и отраженных от объектов радиосигналов.
Полученные
Figure 00000064
сдвинутых комплексных ДВКФ
Figure 00000065
поступают в устройство компенсации когерентных помех 4-3.
В устройстве 4-3 одновременно выделяются центральные части
Figure 00000066
всех сдвинутых функций
Figure 00000067
Для каждого ожидаемого направления прихода m=1, …, M усредняются соответствующие центральные части
Figure 00000068
Полученное для m-го направления среднее значение
Figure 00000069
преобразуется в комплексный цифровой сигнал m-го направления
Figure 00000070
который запоминают.
Одновременно полученные M комплексных цифровых сигналов
Figure 00000071
поступают в устройство обнаружения и определения пространственных координат 4-4.
В устройстве 4-4 идентифицируется сформированный для совпадающего с направлением m' на передатчик подсвета комплексный цифровой сигнал
Figure 00000071
как прямой комплексный цифровой сигнал
Figure 00000072
.
Кроме того, в устройстве 4-4 одновременно формируются (M-1) зависящих от временного m и частотного F сдвигов результирующих комплексных ДВКФ
Figure 00000062
между прямым цифровым сигналом передатчика
Figure 00000073
и цифровым сигналом
Figure 00000071
m-го направления.
Исключается центральная часть каждой комплексной ДВКФ
Figure 00000062
и получаются сигналы модифицированных комплексных ДВКФ
Figure 00000074
Из сигналов модифицированной комплексной ДВКФ
Figure 00000075
и прямого комплексного цифрового сигнала
Figure 00000073
формируют модифицированные рассеянные комплексные цифровые сигналы
Figure 00000076
Формируются (M-1) зависящих от временного τ и частотного F сдвигов результирующих сигналов комплексной ДВКФ
Figure 00000077
между модифицированными рассеянными комплексными цифровыми сигналами
Figure 00000078
и прямым комплексным цифровым сигналом
Figure 00000079
Определяется по максимумам модуля
Figure 00000080
результирующего сигнала комплексной ДВКФ число сжатых рассеянных сигналов m-го направления и фиксируется значение задержки по времени τpm, абсолютного доплеровского сдвига Fpm и азимутально-угломестного направления прихода (αpm, βpm) каждого p-го сжатого рассеянного сигнала. По значениям задержки по времени τpm, абсолютного доплеровского сдвига Fpm и азимутально-угломестного направления прихода (αpm, βpm) каждого p-го сжатого рассеянного сигнала выполняется обнаружение и определение пространственных координат воздушных объектов.
При этом выполняются следующие действия:
- сравниваются с порогом значения абсолютного доплеровского сдвига Fpm и угломестного направления прихода (βpm) р-го сжатого рассеянного сигнала и при превышении порога принимается решение об обнаружении подвижного объекта в направлении αpm.
Порог выбирается исходя из минимизации вероятности пропуска объекта;
- по значению абсолютной задержки сигнала τpm определяется кажущаяся дальность до объекта Dpm=τpmc, где c - скорость света;
- определяются пространственные координаты обнаруженного объекта по кажущейся дальности Dpm и значениям направления прихода αpm рассеянных сигналов.
При этом для пары «устройство обнаружения - передатчик» строится эллипсоид равных кажущихся дальностей, соответствующих геометрическому месту точек в пространстве, сумма расстояний до которых (от передатчика до объекта и от объекта до устройства обнаружения) равна найденному значению кажущейся дальности Dpm. По пересечению эллипсоида равных кажущихся дальностей и значению азимутально-угломестного направления прихода (αpm, βpm) рассеянных сигналов определяются географические координаты обнаруженного объекта.
В устройстве 5 отображаются результаты обнаружения и пространственной локализации объектов.
Таким образом, за счет снижения мешающего воздействия мощного прямого радиосигнала передатчика подсвета путем его сжатия и последующей двумерной режекции в частотно-временной области удается решить поставленную задачу с достижением технического результата.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1 RU, патент, 2316018, кл. G01S 5/04, 2008 г.
2 RU, патент, 2319976, кл. G01S 5/04, 2008 г.
3 Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. - М: Радио и связь, 1981.

Claims (1)

  1. Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов, заключающийся в том, что когерентно принимают пространственно разнесенными приемными каналами многолучевые радиосигналы, включающие излучаемый передатчиком подсвета прямой радиосигнал с расширенным спектром и рассеянные объектами радиосигналы этого передатчика, синхронно преобразуют ансамбль принятых радиосигналов в комплексные цифровые сигналы, синхронно регистрируют комплексные цифровые сигналы, из цифровых сигналов пар каналов формируют комплексные двумерные взаимно корреляционные функции (ДВКФ), зависящие как от временного, так и от частотного сдвигов принятых сигналов, сдвигают по времени комплексную ДВКФ каждой пары каналов на величину, соответствующую каждому ожидаемому направлению m прихода принятых прямого и рассеянных от объектов радиосигналов, выделяют центральные двухмерные части сдвинутых ДВКФ, усредняют выделенные для m-го направления прихода центральные двухмерные части сдвинутых комплексных ДВКФ, отличающийся тем, что преобразуют усредненную ДВКФ в комплексный цифровой сигнал m-го направления, который запоминают, идентифицируют сформированный для совпадающего с направлением на передатчик подсвета комплексный цифровой сигнал как прямой комплексный цифровой сигнал, для каждого m-го направления формируют зависящую от временного и частотного сдвигов результирующую комплексную ДВКФ между прямым цифровым сигналом передатчика и цифровым сигналом m-го направления, исключают центральную часть комплексной ДВКФ и получают сигнал модифицированной комплексной ДВКФ, из сигнала модифицированной комплексной ДВКФ и прямого комплексного цифрового сигнала формируют модифицированный рассеянный комплексный цифровой сигнал, формируют зависящий от временного и частотного сдвигов результирующий сигнал комплексной ДВКФ между модифицированным рассеянным комплексным цифровым сигналом и прямым комплексным цифровым сигналом, определяют по максимумам модуля результирующего сигнала комплексной ДВКФ число сжатых рассеянных сигналов m-го направления и фиксируют значения задержки по времени, абсолютного доплеровского сдвига и азимутально-угломестное направление прихода каждого сжатого рассеянного сигнала, по которым выполняют обнаружение и определение пространственных координат воздушных объектов.
RU2011126418/07A 2011-06-27 2011-06-27 Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов RU2471200C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126418/07A RU2471200C1 (ru) 2011-06-27 2011-06-27 Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126418/07A RU2471200C1 (ru) 2011-06-27 2011-06-27 Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2471200C1 true RU2471200C1 (ru) 2012-12-27

Family

ID=49257576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126418/07A RU2471200C1 (ru) 2011-06-27 2011-06-27 Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2471200C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542330C1 (ru) * 2013-10-23 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Способ пассивного обнаружения воздушных объектов
RU2719631C1 (ru) * 2019-09-24 2020-04-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Способ определения пространственных координат движущегося объекта пассивной радиосистемой

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6389974B1 (en) * 2000-04-24 2002-05-21 Raytheon Company Passive doppler fuze
RU2183841C1 (ru) * 2001-01-24 2002-06-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Астрам" Способ лазерной локации и лазерное локационное устройство для его осуществления
RU2204849C2 (ru) * 2001-03-19 2003-05-20 Калининградский военный институт ФПС РФ Сейсмический корреляционный пеленгатор объектов
US6806828B1 (en) * 2003-09-22 2004-10-19 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Passive range and angle measurement system and method
US7012552B2 (en) * 2000-10-20 2006-03-14 Lockheed Martin Corporation Civil aviation passive coherent location system and method
RU2316018C1 (ru) * 2006-06-29 2008-01-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Бриг" (ЗАО "НПП "Бриг") Способ обнаружения сложных сигналов
RU2319976C1 (ru) * 2006-06-29 2008-03-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Бриг" (ЗАО "НПП "Бриг") Способ поиска передатчиков сложных сигналов

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6389974B1 (en) * 2000-04-24 2002-05-21 Raytheon Company Passive doppler fuze
US7012552B2 (en) * 2000-10-20 2006-03-14 Lockheed Martin Corporation Civil aviation passive coherent location system and method
RU2183841C1 (ru) * 2001-01-24 2002-06-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Астрам" Способ лазерной локации и лазерное локационное устройство для его осуществления
RU2204849C2 (ru) * 2001-03-19 2003-05-20 Калининградский военный институт ФПС РФ Сейсмический корреляционный пеленгатор объектов
US6806828B1 (en) * 2003-09-22 2004-10-19 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Passive range and angle measurement system and method
RU2316018C1 (ru) * 2006-06-29 2008-01-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Бриг" (ЗАО "НПП "Бриг") Способ обнаружения сложных сигналов
RU2319976C1 (ru) * 2006-06-29 2008-03-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Бриг" (ЗАО "НПП "Бриг") Способ поиска передатчиков сложных сигналов

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542330C1 (ru) * 2013-10-23 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Способ пассивного обнаружения воздушных объектов
RU2719631C1 (ru) * 2019-09-24 2020-04-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Способ определения пространственных координат движущегося объекта пассивной радиосистемой

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10539645B2 (en) Angle of arrival estimation
RU2440588C1 (ru) Способ пассивного радиомониторинга воздушных объектов
RU2444755C1 (ru) Способ обнаружения и пространственной локализации воздушных объектов
RU2444754C1 (ru) Способ обнаружения и пространственной локализации воздушных объектов
US10649080B2 (en) Passive non-linear synthetic aperture radar and method thereof
US9213095B2 (en) Combined direction finder and radar system, method and computer program product
US20200025855A1 (en) Method and apparatus for providing a passive transmitter based synthetic aperture radar
RU2546330C1 (ru) Способ поляризационно-чувствительного радиоконтроля подвижных объектов
Kłos et al. On the possibility of using LOFAR radio telescope for passive radiolocation
RU2524401C1 (ru) Способ обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов
RU2410712C1 (ru) Способ обнаружения воздушных объектов
RU2546329C1 (ru) Способ поляризационно-чувствительного обнаружения подвижных объектов
RU2524399C1 (ru) Способ обнаружения малоразмерных подвижных объектов
RU2529483C1 (ru) Способ скрытной радиолокации подвижных объектов
RU2571950C1 (ru) Способ радиомониторинга радиомолчащих объектов
RU2444753C1 (ru) Способ радиоконтроля воздушных объектов
RU2444756C1 (ru) Способ обнаружения и локализации воздушных объектов
RU2471200C1 (ru) Способ пассивного обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов
RU2713503C1 (ru) Способ углового сверхразрешения в приемных цифровых антенных решетках
RU2528391C1 (ru) Способ поиска малозаметных подвижных объектов
RU2472176C1 (ru) Способ пассивного обнаружения воздушных объектов
RU2471199C1 (ru) Способ пассивного обнаружения подвижных объектов
RU2557250C1 (ru) Способ скрытной радиолокации подвижных объектов
RU2429501C1 (ru) Способ обнаружения и пеленгования воздушных объектов
RU2510685C2 (ru) Радиолокационная станция с синтезированием апертуры и квазинепрерывным излучением

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200628