RU2617125C1 - Device for measuring radar characteristics of objects - Google Patents

Device for measuring radar characteristics of objects Download PDF

Info

Publication number
RU2617125C1
RU2617125C1 RU2015114473A RU2015114473A RU2617125C1 RU 2617125 C1 RU2617125 C1 RU 2617125C1 RU 2015114473 A RU2015114473 A RU 2015114473A RU 2015114473 A RU2015114473 A RU 2015114473A RU 2617125 C1 RU2617125 C1 RU 2617125C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
receiver
switch
transmitter
radar
Prior art date
Application number
RU2015114473A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Сергеевич Емельянов
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
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 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2015114473A priority Critical patent/RU2617125C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2617125C1 publication Critical patent/RU2617125C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • 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

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: device comprises a transmitter, a receiver, turntable with a measurement object, an N-element transmitting antenna, M-element receiving antenna, a receiving antenna drive, unit for radar characteristic estimation, compensation block for spurious signals, switch for elements of the transmitting antenna, switch for elements of the receiving antenna. The specified means are connected together in a certain manner and the transmitter and receiver are designed as P-channeled in frequency to select the pth frequency.
EFFECT: improved accuracy of the evaluation of object radar characteristics.
2 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации, в частности к радиолокационным измерениям, и может быть использовано при создании радиолокационных измерительных комплексов (РИК).The invention relates to radar, in particular to radar measurements, and can be used to create radar measuring systems (RIC).

Известно устройство для измерения радиолокационных характеристик объектов [см. "Теоретические основы радиолокации", под ред. Я.Д. Ширмана, М., "Сов. радио", 1970, с. 221]. Также известно устройство позволяющее измерять такую радиолокационную характеристику как ЭПР объектов - радиолокационная станциях [см. патент России №2217774, G01S 13/00, G01R 29/08].A device for measuring the radar characteristics of objects [see "Theoretical Foundations of Radar", ed. POISON. Shirman, M., "Sov. Radio", 1970, p. 221]. A device is also known that allows one to measure such a radar characteristic as the EPR of objects — radar stations [see Russian patent No. 2217774, G01S 13/00, G01R 29/08].

Недостатком известных устройств является то, что получаемая с них радиолокационная информация имеет ограниченный характер. Измерения проводятся на одной частоте. По результатам измерений невозможно получить радиолокационные характеристики объекта при его локации сложными сверхширокополосными сигналами.A disadvantage of the known devices is that the radar information received from them is limited. Measurements are taken at a single frequency. According to the measurement results, it is impossible to obtain the radar characteristics of the object when it is located by complex ultra-wideband signals.

Наиболее близким по технической сущности устройством является устройство для измерения эффективной поверхности рассеяния объектов [см. патент России №2332685, G01S 13/00, G01R 29/08].The closest in technical essence device is a device for measuring the effective scattering surface of objects [see Russian patent No. 2332685, G01S 13/00, G01R 29/08].

Устройство для измерения эффективной поверхности рассеяния объектов содержит передатчик, приемник, поворотную платформу с объектом измерений, N-элементную передающую антенну, М-элементную приемную антенну, привод приемной антенны, блок оценки РЛХ, блок компенсации паразитных сигналов, переключатель элементов передающей антенны, при этом первый выход передатчика соединен с переключателем элементов передающей антенны, выход переключателя соединен с передающими элементами антенны, облучающими измеряемый объект, приемная антенна соединена с первым входом приемника через блок компенсации паразитных сигналов, выход которого соединен с входом блока оценки РЛХ объектов, первый выход блока оценки РЛХ соединен с приводом приемной антенны, второй выход блока оценки РЛХ соединен с поворотной платформой, третий выход блока оценки РЛХ соединен с переключателем элементов передающей антенны, а выход бока компенсации соединен с входом приемника, паразитные сигналы компенсируются блоком компенсации.A device for measuring the effective scattering surface of objects contains a transmitter, a receiver, a rotary platform with an object of measurement, an N-element transmit antenna, an M-element receive antenna, a drive of the receive antenna, a radar evaluation unit, a spurious signal compensation unit, a switch of the transmit antenna elements, the first output of the transmitter is connected to the switch elements of the transmitting antenna, the output of the switch is connected to transmitting elements of the antenna irradiating the measured object, the receiving antenna is connected It is connected to the first input of the receiver through the parasitic signal compensation unit, the output of which is connected to the input of the RLX evaluation unit, the first output of the RLX evaluation unit is connected to the drive of the receiving antenna, the second output of the RLX evaluation unit is connected to a rotary platform, and the third output of the RLX evaluation unit is connected to a switch elements of the transmitting antenna, and the output of the compensation side is connected to the input of the receiver, spurious signals are compensated by the compensation unit.

Недостатком наиболее близкого технического решения является низкая точность оценки РЛХ объекта при его локации сложными сверхширокополосными (СШП) сигналами, обусловленная тем, что результаты измерений получают на одной (заранее выбранной) частоте. Отсутствует возможность оценки РЛХ объекта при различных направлениях и дальностях приема рассеянных сигналов на этапе обработки, обусловленная тем, что рассеянное объектом поле принимается приемной антенной всеми элементами одновременно. В этом случае на вход блока оценки РЛХ поступает интегральное по всем элементам приемной антенны значение, что не позволяет проводить оценку РЛХ посредством апостериорной весовой обработки сигналов, принятых каждым элементом приемной антенны в отдельности.The disadvantage of the closest technical solution is the low accuracy of the radar object's assessment when it is located with complex ultra-wideband (UWB) signals, due to the fact that the measurement results are obtained at one (pre-selected) frequency. It is not possible to evaluate the radar object of the object for different directions and ranges of reception of scattered signals at the processing stage, due to the fact that the field scattered by the object is received by the receiving antenna by all elements simultaneously. In this case, the integral value over all elements of the receiving antenna is received at the input of the radar assessment block, which does not allow the radar channel to be evaluated by a posteriori weight processing of the signals received by each element of the receiving antenna separately.

Задачей предложенного изобретения является расширение технических возможностей устройства для измерения радиолокационных характеристик объектов.The objective of the invention is to expand the technical capabilities of the device for measuring the radar characteristics of objects.

Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки радиолокационных характеристиках объекта при его локации сложными СШП сигналами, за счет получения результатов измерения объекта при облучении его набором моногармонических сигналов, совместная обработка которых позволяет учесть суммарный эффект, создаваемый отдельными гармониками СШП сигнала [см. Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы: В 2-х частях ч. Ч. 2: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 360 с., ил. с. 282], а также проводить оценку РЛХ для различных направлений и дальностей приема за счет обработки результатов измерений, полученных каждым элементом приемной антенны в отдельности.The technical result of the invention is to increase the accuracy of assessing the radar characteristics of an object when it is located with complex UWB signals, by obtaining the results of measuring the object when it is irradiated with a set of monoharmonic signals, the combined processing of which allows you to take into account the total effect created by individual harmonics of the UWB signal [see Sibert W.M. Chains, signals, systems: In 2 parts of the h. Part 2: Per. from English - M.: Mir, 1988 .-- 360 p., Ill. from. 282], as well as assessing the radar frequency response for various directions and ranges of reception by processing the measurement results obtained by each element of the receiving antenna separately.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для измерения радиолокационных характеристик объектов, содержащее передатчик, приемник, поворотную платформу с объектом измерений, N-элементную передающую антенну, М-элементную приемную антенну, привод приемной антенны, блок оценки РЛХ, блок компенсации паразитных сигналов, переключатель элементов передающей антенны, отличается тем, что дополнительно введены: переключатель элементов приемной антенны, а передатчик и приемник выполнены Р-канальными по частоте, с возможностью выбора р-й частоты, выход передатчика соединен с переключателем элементов передающей антенны, выход переключателя элементов передающей антенны соединен с i-м элементом передающей антенны, облучающим объект измерений, j-й элемент приемной антенны соединен с входом переключателя элементов приемной антенны, выход переключателя элементов приемной антенны соединен с входом приемника, выход приемника соединен с входом блока компенсации паразитных сигналов, выход блока компенсации паразитных сигналов соединен с первым входом блока оценки РЛХ, второй вход блока компенсации паразитных сигналов соединен с седьмым выходом блока оценки РЛХ, первый выход блока оценки РЛХ соединен с входом передатчика, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока оценки РЛХ соединены соответственно с переключателем элементов передающей антенны, поворотной платформой, приводом приемной антенны, переключателем элементов приемной антенны, приемником.The specified technical result is achieved in that a device for measuring the radar characteristics of objects, comprising a transmitter, a receiver, a rotary platform with an object of measurement, an N-element transmit antenna, an M-element receive antenna, a drive of the receive antenna, a radar evaluation unit, a spurious signal compensation unit, the switch of the elements of the transmitting antenna, characterized in that it additionally introduced: the switch of the elements of the receiving antenna, and the transmitter and receiver are made P-channel in frequency, with the possibility for the choice of the rth frequency, the output of the transmitter is connected to the switch of the elements of the transmitting antenna, the output of the switch of the elements of the transmitting antenna is connected to the ith element of the transmitting antenna irradiating the measurement object, the jth element of the receiving antenna is connected to the input of the switch of the elements of the receiving antenna, the output of the switch elements of the receiving antenna is connected to the input of the receiver, the output of the receiver is connected to the input of the spurious signal compensation unit, the output of the spurious signal compensation unit is connected to the first input of the evaluation unit and RLH, the second input of the parasitic signal compensation unit is connected to the seventh output of the RLH evaluation unit, the first output of the RLH evaluation unit is connected to the input of the transmitter, the second, third, fourth, fifth, and sixth outputs of the RLX evaluation unit are connected respectively to the transmitter antenna element switch, rotary platform , receiving antenna drive, receiver antenna switch, receiver.

Предлагаемая конструкция устройства для измерения радиолокационных характеристик позволяет за один цикл измерений оценить радиолокационные характеристики объектов при их локации сложными широкополосными сигналами в верхней полусфере применительно к различным вариантам направлений и дальностей приема.The proposed design of a device for measuring radar characteristics allows for one measurement cycle to evaluate the radar characteristics of objects when they are located with complex broadband signals in the upper hemisphere as applied to various options of directions and reception ranges.

Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что техническое решение, характеризующееся совокупностью признаков, идентичных всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, указывает на соответствие заявляемого изобретения критерию охраноспособности "новизна".The analysis of the prior art allows us to establish that the technical solution, characterized by a set of features identical to all the features contained in the claims proposed by the applicant, indicates the conformity of the claimed invention with the eligibility criterion of "novelty".

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного устройства, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками. Из уровня техники также не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого изобретения на указанный заявленный технический результат, следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the claimed device showed that no solutions having features matching its distinctive features were found in publicly available information sources. The prior art also does not confirm the popularity of the influence of the distinctive features of the claimed invention on the specified claimed technical result, therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Предлагаемое техническое решение "устройство для измерения радиолокационных характеристик объектов" промышленно применимо, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его осуществления, работоспособность и воспроизводимость и для его реализации могут быть использованы известные материалы и оборудование.The proposed technical solution "device for measuring the radar characteristics of objects" is industrially applicable, since the combination of characteristics characterizing it provides the possibility of its implementation, operability and reproducibility, and well-known materials and equipment can be used for its implementation.

Сущность изобретения состоит в следующем. Известно, что для линейных систем выполняется принцип суперпозиции, согласно которому если известна реакция линейной системы Ai на совокупность воздействий Si:The invention consists in the following. It is known that for linear systems the principle of superposition is fulfilled, according to which if the response of the linear system A i to the set of actions S i is known:

Figure 00000001
Figure 00000001

где L - оператор, полностью описывающий линейную систему,where L is an operator that completely describes a linear system,

то в случае воздействия на линейную систему в виде линейной комбинации воздействий Si:then in the case of exposure to a linear system in the form of a linear combination of actions S i :

Figure 00000002
Figure 00000002

реакцией линейной системы будет линейная комбинация вида:the linear system response is a linear combination of the form:

Figure 00000003
Figure 00000003

Исходя из линейности процессов формирования, распространения, приема и взаимодействия с объектом электромагнитных волн, описываемых линейными уравнениями Максвелла, все эффекты, которые возникают при распространении сложного СШП сигнала, можно представить в виде суммы эффектов, создаваемых отдельными гармониками. Согласно принципу суперпозиции для линейных систем при применении тестирующих сигналов Si, если необходимо определить результат зондирования AΣ при применении зондирующего сигнала SΣ, который представляется с ограниченной точностью в виде взвешенной суммы сигналов с известными коэффициентами αi, то АΣ может быть определен без проведения дополнительных экспериментов, как взвешенная сумма (суперпозиция) ранее полученных результатов зондирования Аi, причем с теми же коэффициентами αi:Based on the linearity of the processes of formation, propagation, reception and interaction of electromagnetic waves with an object described by Maxwell's linear equations, all the effects that arise when a complex UWB signal propagates can be represented as the sum of the effects created by individual harmonics. According to the principle of superposition for linear systems with the use of test signals S i , if it is necessary to determine the sounding result A Σ with the use of the probe signal S Σ , which is represented with limited accuracy in the form of a weighted sum of signals with known coefficients α i , then A Σ can be determined without conducting additional experiments as a weighted sum (superposition) of previously obtained sensing results A i , with the same coefficients α i :

Figure 00000004
Figure 00000004

Коэффициенты αi могут быть найдены из решения неравенства (например, методом наименьших квадратов):The coefficients α i can be found from the solution of the inequality (for example, by the least squares method):

Figure 00000005
Figure 00000005

При этом точность получаемых оценок РЛХ объекта при его локации сложным СШП сигналом определяется набором спектральных составляющих ωi=ω1+(i-1)Δω. Согласно теореме Котельникова:Moreover, the accuracy of the obtained RLH estimates of the object during its location by a complex UWB signal is determined by the set of spectral components ω i = ω 1 + (i-1) Δω. According to Kotelnikov’s theorem:

Figure 00000006
Figure 00000006

где ωmах - максимальная частота в спектре зондирующих сигналов, SΣ(ω) - находится согласно преобразованию Фурье:where ω max is the maximum frequency in the spectrum of the probing signals, S Σ (ω) - is found according to the Fourier transform:

Figure 00000007
Figure 00000007

где F{} - дискретное преобразование Фурье [см. Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы: В 2-х частях ч. Ч. 2: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 360 с., ил. с. 282].where F {} is the discrete Fourier transform [see Sibert W.M. Chains, signals, systems: In 2 parts of the h. Part 2: Per. from English - M.: Mir, 1988 .-- 360 p., Ill. from. 282].

Многоканальная регистрация элементами приемной антенны позволяет проводить оценку РЛХ для различных направлений и дальностей приема за счет аналогичной весовой обработки результатов измерений на основе принципа суперпозиции. В этом случае необходимо рассчитать коэффициенты βj для выбранных направления ϕ и дальности r приема рассеянного объектом сигнала:Multichannel registration by the elements of the receiving antenna allows the assessment of radar characteristics for various directions and ranges of reception due to the similar weighting of the measurement results based on the principle of superposition. In this case, it is necessary to calculate the coefficients β j for the selected direction ϕ and the range r of the reception of the signal scattered by the object:

Figure 00000008
Figure 00000008

где UΣ(ϕ,r,ω) - сигнал, в поле которого необходимо получить отклик объекта измерений, Uj(ω) - j-й приемный сигнал.where U Σ (ϕ, r, ω) is the signal in the field of which it is necessary to obtain the response of the measurement object, U j (ω) is the jth receiving signal.

Тогда рассеянный объектом сигнал в направлении ϕ и дальности r может быть оценен согласно выражению:Then the signal scattered by the object in the direction ϕ and range r can be estimated according to the expression:

Figure 00000009
Figure 00000009

где Аij(ω) - результаты измерений при облучении объекта i-м зондирующим сигналом и приеме j-м полем приемного сигнала.where А ij (ω) are the measurement results when the object is irradiated with the ith probing signal and the jth field receives the receiving signal.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для измерения РЛХ объектов. На фиг. 2 представлен алгоритм работы блока оценки РЛХ.In FIG. 1 shows a block diagram of a device for measuring radar objects. In FIG. 2 shows the algorithm of the radar assessment unit.

Устройство для измерения радиолокационных характеристик объектов содержит передатчик 1, М-элементную передающую антенну 2, N-элементную приемную антенну 3, приемник 4, блок оценки РЛХ 5, блок компенсации паразитных сигналов 6, поворотную платформу 7, привод приемной антенны 8, объект измерения 9, переключатель элементов передающей антенны 10, переключатель элементов приемной антенны 11.A device for measuring the radar characteristics of objects contains a transmitter 1, an M-element transmitting antenna 2, an N-element receiving antenna 3, a receiver 4, an RLS evaluation unit 5, a parasitic signal compensation unit 6, a rotary platform 7, a receiving antenna drive 8, a measurement object 9 , a switch element of the transmitting antenna 10, a switch of the elements of the receiving antenna 11.

Выход передатчика соединен с переключателем элементов передающей антенны, выход переключателя элементов передающей антенны соединен с i-м элементом передающей антенны, облучающим объект измерений, j-й элемент приемной антенны соединен с входом переключателя элементов приемной антенны, выход переключателя элементов приемной антенны соединен с входом приемника, выход приемника соединен с входом блока компенсации паразитных сигналов, выход блока компенсации паразитных сигналов соединен с первым входом блока оценки РЛХ, второй вход блока компенсации паразитных сигналов соединен с седьмым выходом блока оценки РЛХ, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы блока оценки РЛХ соединены соответственно с переключателем элементов передающей антенны, поворотной платформой, приводом приемной антенны, переключателем элементов приемной антенны, приемником.The transmitter output is connected to the transmitter antenna element switch, the transmitter antenna element switch output is connected to the i-th transmitter antenna element irradiating the measurement object, the jth receiver antenna element is connected to the input of the receive antenna element switch, the output of the receive antenna element switch is connected to the receiver input , the output of the receiver is connected to the input of the spurious signal compensation block, the output of the spurious signal compensation block is connected to the first input of the radar evaluation unit, the second input is and the compensation of spurious signals is connected to the seventh output of the radar assessment unit, the second, third, fourth, fifth and sixth inputs of the radar evaluation unit are connected respectively to the switch of the transmitting antenna elements, the turntable, the drive of the receiving antenna, the switch of the elements of the receiving antenna, and the receiver.

Устройство для измерения радиолокационных характеристик объектов может быть выполнено с использованием следующих функциональных элементов.A device for measuring the radar characteristics of objects can be performed using the following functional elements.

Передатчик 1 и приемник 4 могут быть выполнены на базе одного устройства - векторный анализатор цепей Rohde&Schwarz ZVB20.The transmitter 1 and receiver 4 can be made on the basis of one device - a vector network analyzer Rohde & Schwarz ZVB20.

М-элементная передающая антенна 2 может быть выполнена в виде решетки антенных элементов, расположенных на четверти окружности Satimo SG 3000М, радиус выбирается из условия охвата объекта.The M-element transmitting antenna 2 can be made in the form of a array of antenna elements located on a quarter of the circumference of the Satimo SG 3000M, the radius is selected from the condition of the coverage of the object.

N-элементная приемная антенна 3 аналогична передающей антенне, а радиус выбирается меньше радиуса передающей антенны из условия обеспечения беспрепятственного вращения приемной антенны вокруг объекта.The N-element receiving antenna 3 is similar to the transmitting antenna, and the radius is chosen smaller than the radius of the transmitting antenna so that the receiving antenna rotates freely around the object.

Блок оценки РЛХ 5 обеспечивает управление и синхронизацию всех блоков устройства, а также хранение и обработку результатов измерений и может быть реализован на персональной ЭВМ типа IBM.The evaluation unit RLX 5 provides control and synchronization of all units of the device, as well as storage and processing of measurement results and can be implemented on a personal computer such as IBM.

Блок компенсации 6 может быть собран на стандартных электрически управляемых аттенюаторах и фазовращателях, а также может быть реализован в виде компенсационного канала в аппаратуре или путем последующей математической обработки.The compensation unit 6 can be assembled on standard electrically controlled attenuators and phase shifters, and can also be implemented as a compensation channel in the equipment or by subsequent mathematical processing.

Привод приемной антенны 8 может быть выполнен на базе стандартного мотор-редуктора (шагового двигателя) с пускорегулирующим устройством.The drive of the receiving antenna 8 can be performed on the basis of a standard gear motor (stepper motor) with a ballast.

Переключатели элементов передающей 13 и приемной 14 антенн могут быть выполнены на стандартных полупроводниковых элементах.The switches of the elements of the transmitting 13 and receiving 14 antennas can be performed on standard semiconductor elements.

Остальные блоки и устройства, входящие составной частью в устройство для измерения РЛХ, выполняются по типовым требованиям для данных устройств.The rest of the blocks and devices that are part of the device for measuring the RFL are performed according to the typical requirements for these devices.

Устройство для измерения радиолокационных характеристик объектов работает следующим образом.A device for measuring the radar characteristics of objects works as follows.

Объект измерений 9 удаляется с поворотной платформы. Блок оценки РЛХ 5 выдает управляющие команды на поворотную платформу 7 и привод приемной антенны 8 для позиционирования их в нулевые угловые координаты (начальное положение), а на блок компенсации паразитных сигналов 6 - команду об измерении параметров паразитных сигналов. Затем блок оценки РЛХ 5 подает сигналы на переключатели элементов передающей 10 и приемной 11 антенн о подключении первого элемента. Блок оценки РЛХ выдает команду на передатчик 1 о генерации сигнала на частоте ω1, а на приемник - команду о приеме сигнала на частоте ω1. Высокочастотное колебание поступает через переключатель передающих элементов на первый элемент передающей антенны 2. Рассеянный элементами конструкции устройства сигнал (паразитный) принимается первым элементом приемной антенны 3 и поступает через приемник на блок компенсации паразитных сигналов 6, где сохраняются его параметры (амплитуда, фаза, частота, поляризация). Затем блок оценки РЛХ выдает команду на передатчик 1 о генерации сигнала на частоте ω2, а на приемник - команду о приеме сигнала на частоте ω2. Параметры сигналов сохраняются на блоке компенсации паразитных сигналов 6. Когда измерения проведены на всех Ρ частотах, блок оценки РЛХ подает команду на переключатель элементов приемной антенны о подключении второго элемента. Измерения проводятся на всех Ρ частотах. Когда измерения проведены для всех M приемных элементов, блок оценки РЛХ подает команду на переключатель элементов передающей антенны о подключении второго элемента и измерения проводятся для всех Р частот и всех М элементов приемной антенны. Когда измерения проведены для всех N элементов передающей антенны блок оценки РЛХ подает команду на привод приемной антенны о смещении на один угловой шаг равный

Figure 00000010
R - радиус передающей антенны. Измерения проводят для всех N элементов передающей и М приемной антенн и всех Р частот. Затем блок оценки РЛХ подает команду на привод приемной антенны о смещении на один угловой шаг равный
Figure 00000011
и измерения проводят для всех N элементов передающей и М приемной антенн и всех Р частот. Когда приемная антенна делает полный оборот вокруг объекта (360 град.) блок оценки РЛХ подает команду на поворотную платформу о смещении на один угловой шаг равный
Figure 00000012
 и измерения проводят для всех N элементов передающей и М приемной антенн, всех Р частот и для всех положений приемной антенны. Когда поворотная платформа делает полный оборот (360 град.) и получены результаты измерений для всех N элементов передающей и М приемной антенн, всех Р частот и для всех положений приемной антенны и всех положений платформы, на платформу устанавливают объект измерений 9. Блок оценки РЛХ 5 выдает управляющие команды на поворотную платформу 7 и привод приемной антенны 8 для позиционирования их в нулевые угловые координаты (начальное положение), а на блок компенсации паразитных сигналов команду о измерении рассеянных объектом сигналов. Проводят полный цикл измерений аналогично описанному выше для всех N элементов передающей и М приемной антенн, всех Р частот и для всех положений приемной антенны и всех положений платформы, причем измеренные данные сохраняются на блоке оценки РЛХ с учетом компенсации предварительно измеренных параметров паразитных сигналов.The measurement object 9 is removed from the turntable. The radar assessment unit 5 issues control commands to the turntable 7 and the drive of the receiving antenna 8 for positioning them to zero angular coordinates (initial position), and to the parasitic signal compensation unit 6, a command is sent to measure the parameters of the parasitic signals. Then the evaluation unit RLX 5 sends signals to the switches of the elements of the transmitting 10 and receiving 11 antennas about connecting the first element. The RLH evaluation unit issues a command to the transmitter 1 about generating a signal at a frequency of ω 1 , and to a receiver - a command about receiving a signal at a frequency of ω 1 . High-frequency oscillation enters through the switch of the transmitting elements to the first element of the transmitting antenna 2. The signal (spurious) scattered by the structural elements of the device is received by the first element of the receiving antenna 3 and enters through the receiver to the spurious signal compensation unit 6, where its parameters (amplitude, phase, frequency, polarization). Then, the RLH evaluation unit issues a command to the transmitter 1 to generate a signal at a frequency of ω 2 , and to the receiver, a command to receive a signal at a frequency of ω 2 . The signal parameters are stored on the parasitic signal compensation unit 6. When the measurements are carried out at all Ρ frequencies, the RLH evaluation unit sends a command to the switch of the receiving antenna elements to connect the second element. Measurements are taken at all Ρ frequencies. When the measurements are made for all M receiving elements, the RLX evaluation unit instructs the switch of the transmitting antenna elements to connect the second element and measurements are taken for all P frequencies and all M elements of the receiving antenna. When measurements have been made for all N elements of the transmitting antenna, the RLH evaluation unit instructs the drive of the receiving antenna to offset by one angular step equal to
Figure 00000010
R is the radius of the transmitting antenna. Measurements are carried out for all N elements of the transmitting and M receiving antennas and all P frequencies. Then, the radar assessment unit sends a command to the receiving antenna drive to offset one angle step equal to
Figure 00000011
and measurements are made for all N elements of the transmitting and M receiving antennas and all P frequencies. When the receiving antenna makes a complete revolution around the object (360 degrees), the RLH evaluation unit gives a command to the rotary platform about an offset of one angular step equal to
Figure 00000012
 and measurements are carried out for all N elements of the transmitting and M receiving antennas, all P frequencies and for all positions of the receiving antenna. When the turntable makes a full revolution (360 degrees) and the measurement results are obtained for all N elements of the transmitting and M receiving antennas, all P frequencies and for all positions of the receiving antenna and all positions of the platform, the measurement object 9 is installed on the platform. RLX 5 evaluation unit 5 gives control commands to the rotary platform 7 and the drive of the receiving antenna 8 for positioning them to zero angular coordinates (initial position), and to the spurious signal compensation unit, a command to measure the signals scattered by the object. A complete measurement cycle is carried out similarly to that described above for all N elements of the transmitting and M receiving antennas, all P frequencies and for all positions of the receiving antenna and all positions of the platform, and the measured data is stored on the radar estimation block taking into account compensation of the previously measured parameters of spurious signals.

По результатам измерений проводят обработку зарегистрированных данных согласно принципу суперпозиции для линейных систем и получают оценку РЛХ объекта при его локации СШП сигналом в требуемых направлении и дальности приема.According to the measurement results, the recorded data are processed according to the principle of superposition for linear systems and an RLH estimate of the object is obtained when it is located with a UWB signal in the desired direction and reception range.

Claims (1)

Устройство для измерения радиолокационных характеристик объектов (РЛХ), содержащее передатчик, приемник, поворотную платформу с объектом измерений, N-элементную передающую антенну, М-элементную приемную антенну, привод приемной антенны, блок оценки РЛХ, блок компенсации паразитных сигналов, переключатель элементов передающей антенны, отличающееся тем, что дополнительно введены переключатель элементов приемной антенны, а передатчик и приемник выполнены Р-канальными по частоте, с возможностью выбора р-й частоты, выход передатчика соединен с переключателем элементов передающей антенны, выход переключателя элементов передающей антенны соединен с i-м элементом передающей антенны, облучающим объект измерений, j-й элемент приемной антенны соединен с входом переключателя элементов приемной антенны, выход переключателя элементов приемной антенны соединен с входом приемника, выход приемника соединен с входом блока компенсации паразитных сигналов, выход блока компенсации паразитных сигналов соединен с первым входом блока оценки РЛХ, второй вход блока компенсации паразитных сигналов соединен с седьмым выходом блока оценки РЛХ, первый выход блока оценки РЛХ соединен с входом передатчика, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока оценки РЛХ соединены соответственно с переключателем элементов передающей антенны, поворотной платформой, приводом приемной антенны, переключателем элементов приемной антенны, приемником.A device for measuring the radar characteristics of objects (RLS) containing a transmitter, receiver, turntable with an object to be measured, an N-element transmit antenna, an M-element receive antenna, a drive of a receive antenna, a radar assessment unit, a parasitic signal compensation unit, a transmitter antenna switch characterized in that the switch of the elements of the receiving antenna is additionally introduced, and the transmitter and receiver are made P-channel in frequency, with the choice of the p-th frequency, the output of the transmitter is connected is connected to the transmitter antenna element switch, the transmitter antenna element switch output is connected to the i-th transmitter antenna element irradiating the measurement object, the jth receiver antenna element is connected to the input of the receiver antenna element switch, the output of the receiver antenna element switch is connected to the receiver input, output the receiver is connected to the input of the parasitic signal compensation unit, the output of the parasitic signal compensation unit is connected to the first input of the radar evaluation unit, the second input of the parasitic compensation unit the signals are connected to the seventh output of the radar evaluation unit, the first output of the radar evaluation unit is connected to the input of the transmitter, the second, third, fourth, fifth, and sixth outputs of the radar evaluation unit are connected respectively to the switch elements of the transmitting antenna, the turntable, the drive of the receiving antenna, the switch of the receiving elements antenna, receiver.
RU2015114473A 2015-04-17 2015-04-17 Device for measuring radar characteristics of objects RU2617125C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114473A RU2617125C1 (en) 2015-04-17 2015-04-17 Device for measuring radar characteristics of objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114473A RU2617125C1 (en) 2015-04-17 2015-04-17 Device for measuring radar characteristics of objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2617125C1 true RU2617125C1 (en) 2017-04-21

Family

ID=58643064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015114473A RU2617125C1 (en) 2015-04-17 2015-04-17 Device for measuring radar characteristics of objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2617125C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5334981A (en) * 1992-04-09 1994-08-02 Hughes Missile Systems Company Airborne metal detecting radar
RU94015823A (en) * 1994-04-25 1995-08-20 Войсковая часть 10729 DEVICE FOR MEASUREMENT OF RADIOLOCATION CHARACTERISTICS OF OBJECTS
JPH11118897A (en) * 1997-10-20 1999-04-30 Nec Corp Radar
JP2006177669A (en) * 2004-12-20 2006-07-06 Mitsubishi Electric Corp Radio detector
WO2007062839A1 (en) * 2005-11-30 2007-06-07 Astrium Gmbh High-frequency measuring hall for measuring large test objects
RU2323451C1 (en) * 2006-06-29 2008-04-27 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" Device for adaptive control of polarization and amplitude-phase dispersion characteristics of radar objective
RU2332685C1 (en) * 2007-02-06 2008-08-27 Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Министерства обороны Российской Федерации Device for measuring effective reflecting area of objects

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5334981A (en) * 1992-04-09 1994-08-02 Hughes Missile Systems Company Airborne metal detecting radar
RU94015823A (en) * 1994-04-25 1995-08-20 Войсковая часть 10729 DEVICE FOR MEASUREMENT OF RADIOLOCATION CHARACTERISTICS OF OBJECTS
JPH11118897A (en) * 1997-10-20 1999-04-30 Nec Corp Radar
JP2006177669A (en) * 2004-12-20 2006-07-06 Mitsubishi Electric Corp Radio detector
WO2007062839A1 (en) * 2005-11-30 2007-06-07 Astrium Gmbh High-frequency measuring hall for measuring large test objects
RU2323451C1 (en) * 2006-06-29 2008-04-27 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" Device for adaptive control of polarization and amplitude-phase dispersion characteristics of radar objective
RU2332685C1 (en) * 2007-02-06 2008-08-27 Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Министерства обороны Российской Федерации Device for measuring effective reflecting area of objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9699678B2 (en) Plane wave generation within a small volume of space for evaluation of wireless devices
Kanhere et al. Target localization using bistatic and multistatic radar with 5G NR waveform
WO2008151141A1 (en) Non-contact measurement system for accurate measurement of frequency and amplitude of mechanical vibration
Yongfen et al. Comparison of DOA algorithms applied to ultrasonic arrays for PD location in oil
US10983209B2 (en) Accurate signal compensations for UWB radar imaging in dispersive medium
WO2011093805A1 (en) A system and a method for simultaneous position, mutual coupling and gain/phase calibration of antenna arrays
Barowski et al. A compact measurement setup for in-situ material characterization in the lower THz range
Kim et al. Direction of arrival estimation of humans with a small sensor array using an artificial neural network
CN103257340A (en) Method for calibrating amplitude consistency of a plurality of ground receivers with radar satellite
US11397241B2 (en) Radio frequency life detection radar system
Fernandez et al. Radiation pattern retrieval in non-anechoic chambers using the matrix pencil algorithm
US10436895B2 (en) Phase confocal method for near-field microwave imaging
RU2617125C1 (en) Device for measuring radar characteristics of objects
RU2603356C1 (en) Radio-frequency radiation source direction-finding method
López et al. On the use of an Equivalent Currents-based Technique to improve Electromagnetic Imaging
Kim Direction of arrival estimation using four isotropic receivers
Andreev et al. Complex reflection coefficient determination via digital spectral analysis of multiprobe reflectometer output signals
RU2571957C1 (en) Method for experimental verification of information and identification capabilities of doppler portraits of aerial objects
RU2768011C1 (en) Method for single-step adaptive determination of coordinates of radio-frequency sources
RU2332685C1 (en) Device for measuring effective reflecting area of objects
Henault et al. Effects of mutual coupling on the accuracy of adcock direction finding systems
Ziółkowski et al. Radio bearing of sources with directional antennas in urban environment
Bialkowski et al. Biomedical imaging system using software defined radio
El Arja et al. Joint TOA/DOA measurements for UWB indoor propagation channel using MUSIC algorithm
RU2305852C1 (en) Device for measuring effective dissipation surface of objects

Legal Events

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

Effective date: 20180418