RU2649880C1 - Method of target angular coordinates measuring - Google Patents

Method of target angular coordinates measuring Download PDF

Info

Publication number
RU2649880C1
RU2649880C1 RU2016147159A RU2016147159A RU2649880C1 RU 2649880 C1 RU2649880 C1 RU 2649880C1 RU 2016147159 A RU2016147159 A RU 2016147159A RU 2016147159 A RU2016147159 A RU 2016147159A RU 2649880 C1 RU2649880 C1 RU 2649880C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
angular coordinates
signals
angular
signal
Prior art date
Application number
RU2016147159A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Зонов
Сергей Назарович Лужных
Original Assignee
Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" /АО "НПО НИИИП-НЗиК"/
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 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" /АО "НПО НИИИП-НЗиК"/ filed Critical Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" /АО "НПО НИИИП-НЗиК"/
Priority to RU2016147159A priority Critical patent/RU2649880C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2649880C1 publication Critical patent/RU2649880C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • 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
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08—Systems for determining direction or position line
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
    • G01S13/68—Radar-tracking systems; Analogous systems for angle tracking only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radar and may be used to measure the angular coordinates of targets in the course of a survey of space by a radar. Result is achieved due to the fact that two-dimensional angular packets of the detected signals are formed, three positions of the beam with the largest signal levels are extracted in the signal packet. Angular coordinates of the target are determined by a numerical solution of a system of nonlinear equations that describe the dependence of signal levels in these beam positions on the target's angular coordinates.
EFFECT: increase in the accuracy of the target angular coordinates measuring.
1 cl, 2 dwg

Description

Заявляемое техническое решение относится к области радиолокации и может быть использовано для измерения угловых координат целей с помощью обзорной радиолокационной станции (РЛС).The claimed technical solution relates to the field of radar and can be used to measure the angular coordinates of targets using a survey radar station (radar).

Известный способ измерения угловой координаты цели θ (угла места ε или азимута β включает излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных сигналов, формирование одномерных угловых пакетов обнаруженных двоично квантованных сигналов по измеряемой координате, оценивание угловой координаты θ из уравнения (Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. - М., 1974, стр. 46):A known method for measuring the angular coordinate of the target θ (elevation angle ε or azimuth β includes the emission of sounding signals, receiving and detecting reflected signals, generating one-dimensional angular packets of detected binary quantized signals from the measured coordinate, estimating the angular coordinate θ from the equation (Kuzmin S.Z. Basics theory of digital processing of radar information. - M., 1974, p. 46):

Figure 00000001
Figure 00000001

где xi - двоично квантованные сигналы (xi = 1 или 0) в пакете по измеряемой угловой координате цели θ;where x i - binary quantized signals (x i = 1 or 0) in the packet according to the measured angular coordinate of the target θ;

i и n - номер и количество положений луча соответственно в пакете обнаруженных сигналов (i = 1, ... , n);i and n are the number and number of beam positions, respectively, in the packet of detected signals (i = 1, ..., n);

η(θi, θ) - весовой коэффициент для сигнала в i-м положении луча в пакете обнаруженных сигналов;η (θ i , θ) is the weight coefficient for the signal in the i-th position of the beam in the packet of detected signals;

θi - значение угловой координаты положения луча с номером i в пакете обнаруженных сигналов.θ i is the value of the angular coordinate of the position of the beam with number i in the packet of detected signals.

Под одномерным угловым пакетом обнаруженных сигналов понимается группа соседних по измеряемой угловой координате положений луча, в которых в одной или нескольких ближайших дискретах дальности обнаружены отраженные сигналы.By a one-dimensional angular packet of detected signals is meant a group of beam positions adjacent to the measured angular coordinate, in which reflected signals are detected in one or more of the nearest range samples.

Как отмечается в приведенном источнике, оценивание угловой координаты θ «реализуется путем скачкообразного сдвига весовой функции η(θi, θ) относительно принятой реализации нулей и единиц в пакете. Процесс сдвига повторяется до тех пор, пока сумма не станет равной нулю (или меньше по абсолютной величине некоторого фиксированного числа)».As noted in the cited source, the estimation of the angular coordinate θ "is realized by an abrupt shift of the weight function η (θ i , θ) relative to the accepted realization of zeros and ones in the package. "The shift process is repeated until the sum becomes zero (or less in absolute value of some fixed number)."

Техническая проблема известного способа состоит в недостаточной точности измерения угловых координат. Причиной этого является то, что в способе используется бинарное обнаружение сигнала, при котором уровень принятого сигнала не измеряется, используется только факт превышения сигналом порога обнаружения.The technical problem of the known method is the lack of accuracy in measuring angular coordinates. The reason for this is that the method uses binary signal detection, in which the level of the received signal is not measured, only the fact that the signal exceeds the detection threshold is used.

Наиболее близкий способ измерения угловых координат цели включает излучение зондирующих сигналов, прием, обнаружение и измерение уровня (отношения сигнал/шум) отраженных сигналов, формирование двумерных угловых пакетов обнаруженных сигналов, выделение в пакете положения луча с максимальным уровнем сигнала, определение угловых координат цели (угла места ε и азимута β) из математического выражения (патент РФ №2581898).The closest way to measure the angular coordinates of the target includes emitting sounding signals, receiving, detecting and measuring the level (signal-to-noise ratio) of the reflected signals, generating two-dimensional angular packets of the detected signals, highlighting the beam position with the maximum signal level in the packet, determining the angular coordinates of the target (angle places ε and azimuth β) from a mathematical expression (RF patent No. 2581898).

Под двумерным угловым пакетом сигналов понимается группа соседних по угловым координатам положений луча, в которых в одной или нескольких ближайших дискретах дальности обнаружены отраженные сигналы (фиг. 1).A two-dimensional angular packet of signals is understood to mean a group of beam positions adjacent in the angular coordinates, in which reflected signals are detected in one or several nearest range samples (Fig. 1).

Техническая проблема наиболее близкого способа состоит в недостаточной точности измерения угловых координат. Последовательность и уровень сложности операций в наиболее близком способе определены исходя из относительно низких характеристик вычислительных средств РЛС. Поскольку современные бортовые ЭВМ имеют значительно большее быстродействие и объем памяти, то может быть применен способ измерения угловых координат, основанный на измерении уровней принимаемых сигналов, позволяющий значительно увеличить точность измерения угловых координат цели.The technical problem of the closest method is the lack of accuracy in measuring angular coordinates. The sequence and level of complexity of operations in the closest method are determined based on the relatively low characteristics of the radar computing facilities. Since modern onboard computers have significantly greater speed and memory capacity, a method of measuring angular coordinates can be applied based on measuring the levels of received signals, which can significantly increase the accuracy of measuring the angular coordinates of the target.

Таким образом, техническим результатом заявляемого способа является повышение точности измерения угловых координат цели.Thus, the technical result of the proposed method is to increase the accuracy of measuring the angular coordinates of the target.

Технический результат (решение технической проблемы) достигается тем, что в способе измерения угловых координат цели, включающем излучение зондирующих сигналов, прием, обнаружение и измерение уровней отраженных сигналов, формирование двумерных угловых пакетов обнаруженных сигналов, выделение в пакете положения луча с максимальным уровнем сигнала ρm, определение угловых координат цели: угла места е и азимута β - из математического выражения, согласно изобретению в положениях луча, оставшихся после выделения положения с максимальным уровнем сигнала, дополнительно выделяют два положения луча с наибольшими уровнями сигналов ρm1 и ρm2, угловые координаты цели ε и β определяют из системы уравнений:The technical result (solution of a technical problem) is achieved by the fact that in the method of measuring the angular coordinates of the target, including the emission of sounding signals, receiving, detecting and measuring levels of reflected signals, forming two-dimensional angular packets of detected signals, highlighting in the packet the position of the beam with the maximum signal level ρ m , determination of the angular coordinates of the target: elevation angle e and azimuth β — from the mathematical expression according to the invention in the positions of the beam remaining after highlighting the position with maximum ur By the wavelength of the signal, two beam positions with the highest signal levels ρ m1 and ρ m2 are additionally distinguished, the angular coordinates of the target ε and β are determined from the system of equations

Figure 00000002
Figure 00000002

где ρ - уровень сигнала от цели на входе антенны;where ρ is the signal level from the target at the antenna input;

ρi - уровень сигнала от цели в положениях луча, соответствующих трем наибольшим уровням сигналов в пакете, i = m, m1, m2;ρ i is the signal level from the target in the beam positions corresponding to the three largest signal levels in the packet, i = m, m1, m2;

εi, βi - угловые координаты луча по углу места и азимуту, соответствующие трем наибольшим уровнями сигналов в пакете, i = m, m1, m2;ε i , β i are the angular coordinates of the beam in elevation and azimuth, corresponding to the three highest signal levels in the packet, i = m, m1, m2;

Figure 00000003
- зависимость нормированного к максимуму уровня ДНА в i-м (i = m, m1, m2) положении луча в пакете сигналов от угловых координат цели ε и β.
Figure 00000003
- the dependence of the normalized to the maximum level of the bottom in the ith (i = m, m1, m2) position of the beam in the signal packet on the angular coordinates of the target ε and β.

Поясним суть заявляемого способа измерения угловых координат цели.Let us explain the essence of the proposed method for measuring the angular coordinates of the target.

Поскольку перемещающийся при обзоре пространства луч РЛС в каждом положении частично перекрывается с лучом в предыдущих положениях, то отраженный от цели сигнал принимается в нескольких соседних положениях луча. При этом уровни сигналов соответствуют различным уровням ДНА. В каждом положении луча проводят операции обнаружения сигнала (фиксируют факт превышения порога обнаружения), измеряют уровень обнаруженного сигнала. Если в соседних положениях луча сигналы обнаруживаются без пропуска, то их объединяют в двумерный угловой пакет. Известный вид ДНА, известные координаты положений луча в пакете и измеренные уровни отраженных от цели сигналов позволяют определить угловые координаты цели путем решения системы трех нелинейных уравнений (1).Since the radar beam moving during the space survey in each position partially overlaps with the beam in the previous positions, the signal reflected from the target is received in several neighboring beam positions. In this case, the signal levels correspond to different levels of the DND. In each position of the beam, signal detection operations are performed (the fact of exceeding the detection threshold is recorded), the level of the detected signal is measured. If the signals are detected in the neighboring positions of the beam without a gap, then they are combined into a two-dimensional corner packet. The well-known type of DND, the known coordinates of the positions of the beam in the packet, and the measured levels of the signals reflected from the target make it possible to determine the angular coordinates of the target by solving a system of three nonlinear equations (1).

Для получения наиболее точного решения в систему включают уравнения, соответствующие положениям луча εi, βi (i = m, m1, m2) в пакете с наибольшими уровнями сигналов ρm, ρm1, ρm2.To obtain the most accurate solution, the system includes equations corresponding to the beam positions ε i , β i (i = m, m1, m2) in the packet with the highest signal levels ρ m , ρ m1 , ρ m2 .

Решение системы уравнений (1) осуществляют с использованием бортового вычислителя одним из известных численных методов, описанным, например, в книге: Калиткин Н.Н. Численные методы. - М.: Наука, 1978.The solution of the system of equations (1) is carried out using the on-board computer using one of the known numerical methods described, for example, in the book: Kalitkin N.N. Numerical methods. - M.: Science, 1978.

Таким образом достигается заявляемый технический результат и решается техническая проблема.Thus, the claimed technical result is achieved and the technical problem is solved.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

Фиг. 1 - пример двумерного углового пакета обнаруженных сигналов: черным цветом обозначено положение луча с максимальным уровнем сигнала в пакете, темно-серыми - два дополнительно выделенных положения луча с наибольшими уровнями, светло-серым - остальные положения луча в пакете.FIG. 1 - an example of a two-dimensional angular packet of detected signals: black indicates the position of the beam with the maximum signal level in the packet, dark gray - two additionally highlighted positions of the beam with the highest levels, light gray - the remaining positions of the beam in the packet.

Фиг. 2 - блок-схема РЛС, реализующей заявляемый способ.FIG. 2 is a block diagram of a radar that implements the inventive method.

Заявляемый способ реализуется с помощью радиолокационной станции, которая содержит (фиг. 2) передатчик 1, антенный переключатель 2, антенну 3, приемник 4, пороговое устройство 5, синхронизатор 6, блок оценки угловых координат цели 7, при этом выход передатчика 1 соединен со входом антенного переключателя 2, вход/выход которого соединен с антенной 3, выход антенного переключателя 2 соединен со входом приемника 4, выход которого соединен со входом порогового устройства 5, выход порогового устройства 5 и координатный выход антенны 3 соединены соответственно с первым и вторым входами блока оценки угловых координат цели 7, блок оценки угловых координат цели 7 включает запоминающее устройство обнаруженных сигналов 8, блок формирования угловых пакетов обнаруженных сигналов 9, запоминающее устройство параметров ДНА и сигналов 10 и вычислитель 11, причем первый и второй входы запоминающего устройства обнаруженных сигналов 8 являются первым и вторым входами блока оценки угловых координат цели 7 соответственно, выходы с 1-го по МC запоминающего устройства обнаруженных сигналов 8 соединены соответственно со входами с 1-го по МC блока формирования угловых пакетов обнаруженных сигналов 9, выходы с 1-го по МП которого соединены соответственно со входами с 1-го по МП вычислителя 11, выходы с 1-го по МЛС запоминающего устройства параметров ДНА и сигналов 10 соединены соответственно со входами с МП + 1-го по МП + МЛС вычислителя 11. Выход вычислителя 11 является выходом блока оценки угловых координат цели 7 и выходом РЛС. Первый, второй и третий выходы синхронизатора 6 соединены соответственно с синхровходом передатчика 1, запоминающего устройства обнаруженных сигналов 8 и запоминающего устройства параметров ДНА и сигналов 10.The inventive method is implemented using a radar station, which contains (Fig. 2) a transmitter 1, an antenna switch 2, an antenna 3, a receiver 4, a threshold device 5, a synchronizer 6, a block for evaluating the angular coordinates of the target 7, while the output of the transmitter 1 is connected to the input antenna switch 2, the input / output of which is connected to the antenna 3, the output of the antenna switch 2 is connected to the input of the receiver 4, the output of which is connected to the input of the threshold device 5, the output of the threshold device 5 and the coordinate output of the antenna 3 are connected respectively With the first and second inputs of the block for estimating the angular coordinates of the target 7, the block for estimating the angular coordinates of the target 7 includes a memory for the detected signals 8, a block for generating angular packets of the detected signals 9, a memory for the parameters of the BOTTOM and signals 10 and a calculator 11, the first and second inputs storage of the detected signals 8 are first and second inputs of block estimates angular coordinates of targets 7, respectively, with the outputs 1 to M c storage of the detected signals 8 are connected soot etstvenno with inputs from the 1 st to M C forming unit angular packets detected signals 9 outputs 1 to M n which are connected respectively to the inputs from the 1 st to M P calculator 11 outputs 1 to M PM memory devices of the BOTTOM parameters and signals 10 are connected respectively to the inputs from M P + 1 through M P + M LS of the calculator 11. The output of the calculator 11 is the output of the block for estimating the angular coordinates of target 7 and the output of the radar. The first, second and third outputs of the synchronizer 6 are connected respectively to the synchro input of the transmitter 1, the memory of the detected signals 8 and the memory of the DND parameters and signals 10.

Количество выходов запоминающего устройства обнаруженных сигналов 8, входов и выходов блока формирования угловых пакетов обнаруженных сигналов 9, выходов запоминающего устройства параметров ДНА и сигналов 10, а также входов вычислителя 11 определяется значениями величин: наибольшим количеством сигналов, которые могут быть обнаружены в зоне обзора (МС), наибольшим количеством угловых пакетов, которые могут быть сформированы в зоне обзора (МП), количеством параметров ДНА и сигналов, которые учитываются при измерении угловых координат цели (МЛС).The number of outputs of the memory of the detected signals 8, inputs and outputs of the block forming the angular packets of the detected signals 9, the outputs of the memory of the parameters of the BOTTOM and signals 10, as well as the inputs of the calculator 11 is determined by the values: the largest number of signals that can be detected in the field of view (M C ), the largest number of angular packets that can be formed in the field of view (M P ), the number of DND parameters and signals that are taken into account when measuring the angular coordinates of the target and (M drugs ).

Радиолокационная станция, реализующая заявляемый способ, может быть выполнена с использованием следующих функциональных элементов.A radar station that implements the inventive method can be performed using the following functional elements.

Передатчик 1 - импульсного типа (Справочник по основам радиолокационной техники. - М., 1967, с. 278).Transmitter 1 - pulse type (Handbook on the basics of radar technology. - M., 1967, p. 278).

Антенный переключатель 2 - выполнен на циркуляторе (Справочник по основам радиолокационной техники. - М., 1967, с. 146-147).Antenna switch 2 - is made on the circulator (Reference on the basics of radar technology. - M., 1967, S. 146-147).

Антенна 3 - фазированная антенная решетка с электронным сканированием по обеим угловым координатам и с круговым механическим вращением (Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника, т. 2, - М., 1977, с. 132-138).Antenna 3 is a phased antenna array with electronic scanning along both angular coordinates and with circular mechanical rotation (Radar Reference. Edited by M. Skolnik, vol. 2, M., 1977, p. 132-138).

Приемник 4 - супергетеродинного типа (Справочник по основам радиолокационной техники. - М., 1967, с. 343-344).Receiver 4 - superheterodyne type (Handbook on the basics of radar technology. - M., 1967, S. 343-344).

Пороговое устройство 5, запоминающее устройство обнаруженных сигналов 8, запоминающее устройство параметров ДНА и сигналов 10 выполнены на основе стандартных цифровых элементов (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Т.В. Тарабрина, - М., 1984).The threshold device 5, the memory of the detected signals 8, the memory of the parameters of the DND and the signals 10 are made on the basis of standard digital elements (Integrated circuits. Handbook edited by T.V. Tarabrina, - M., 1984).

Синхронизатор 6 выполнен на основе задающего генератора и последовательно соединенной с ним цепочки делителей частоты (Радиолокационные устройства (теория и принципы построения). Под ред. В.В. Григорина-Рябова. - М., 1970, с. 602-603).Synchronizer 6 is made on the basis of a master oscillator and a chain of frequency dividers connected in series (Radar devices (theory and construction principles). Edited by VV Grigorin-Ryabov. - M., 1970, p. 602-603).

Блок формирования угловых пакетов обнаруженных сигналов 9 - вычислитель, реализующий операцию объединения обнаруженных сигналов в двумерный угловой пакет обнаруженных сигналов (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Т.В. Тарабрина, - М., 1984).The unit for generating angular packets of detected signals 9 is a computer that implements the operation of combining the detected signals into a two-dimensional angular packet of detected signals (Integrated circuits. Handbook edited by T.V. Tarabrina, M., 1984).

Вычислитель 11 - цифровой вычислитель, реализующий операции вычисления угловых координат цели с помощью численного решения системы нелинейных уравнений (1) (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Т.В. Тарабрина, - М., 1984).Calculator 11 is a digital computer that implements the operation of calculating the angular coordinates of a target by numerically solving a system of nonlinear equations (1) (Integrated circuits. Handbook edited by T.V. Tarabrina, - M., 1984).

РЛС, реализующая заявляемый способ измерения угловых координат цели, работает следующим образом. В передатчике 1 по командам синхронизатора 6 (импульсам синхронизации) формируются зондирующие сигналы, которые в процессе обзора пространства с помощью антенны 3 излучаются в пространство. Отраженные сигналы принимаются антенной 3, поступают в приемник 4, где измеряется их уровень (отношение сигнал/шум по мощности), и далее - на вход порогового устройства 5, где сравниваются с порогом обнаружения, который задается исходя из допустимой вероятности ложных тревог. Сигналы, уровень которых превышает пороговый (обнаруженные), проходят на выход порогового устройства 5. Обнаруженные сигналы с выхода порогового устройства 5 и сигналы, соответствующие угловым координатам луча антенны 3, поступают в блок оценки угловых координат цели 7. Уровни обнаруженных сигналов с соответствующими угловыми координатами луча по мере его перемещения в процессе обзора записываются в запоминающем устройстве обнаруженных сигналов 8. По командам с синхронизатора 6 из запоминающего устройства обнаруженных сигналов 8 извлекаются записанные в них данные и подаются в блок формирования угловых пакетов обнаруженных сигналов 9, где осуществляется анализ взаимного положения обнаруженных сигналов и формирование пакетов сигналов. В запоминающем устройстве параметров ДНА и сигналов 10 заранее, то есть до начала работы РЛС, записываются параметры ДНА (ширина луча по угловым координатам, шаг перемещения луча при осмотре зоны обзора и др.), зондирующих сигналов (уровень, длительность и др.), параметры обработки принятого сигнала, которые должны быть учтены в каждом положении луча в пакете при определении угловых координат цели. Координаты положений луча в пакетах сигналов, а также другие указанные параметры подаются соответственно с выходов блока формирования угловых пакетов обнаруженных сигналов 9 и запоминающего устройства параметров ДНА и сигналов 10 на соответствующие входы вычислителя 11. В вычислителе 11 в каждом пакете сигналов выделяются три положения луча εi, βi, i = m, m1, m2 с наибольшими уровнями сигналов (ρm, ρm1, ρm2) и численным решением системы нелинейных уравнений (1) определяются угловые координаты цели ε и β.A radar that implements the inventive method of measuring the angular coordinates of the target, works as follows. In the transmitter 1, according to the commands of the synchronizer 6 (synchronization pulses), probing signals are generated, which are radiated into space during the survey of the space using the antenna 3. The reflected signals are received by antenna 3, fed to receiver 4, where their level is measured (signal-to-noise ratio by power), and then to the input of threshold device 5, where they are compared with the detection threshold, which is set based on the admissible probability of false alarms. Signals whose level exceeds the threshold (detected) pass to the output of the threshold device 5. The detected signals from the output of the threshold device 5 and the signals corresponding to the angular coordinates of the beam of the antenna 3 are received in the block for estimating the angular coordinates of target 7. The levels of the detected signals with the corresponding angular coordinates the beam as it moves during the review process are recorded in the memory of the detected signals 8. By commands from the synchronizer 6 from the memory of the detected signals 8 is extracted the data recorded in them are supplied and fed to the block for generating angular packets of detected signals 9, where the mutual position of the detected signals is analyzed and signal packets are generated. In the storage device of the DND parameters and signals 10 in advance, that is, before the radar starts operating, the DND parameters (beam width in angular coordinates, step of beam movement when viewing the viewing area, etc.), sounding signals (level, duration, etc.) are recorded processing parameters of the received signal, which should be taken into account at each position of the beam in the packet when determining the angular coordinates of the target. The coordinates of the beam positions in the signal packets, as well as other specified parameters, are supplied respectively from the outputs of the block forming the angular packets of the detected signals 9 and the memory of the BOTTOM parameters and signals 10 to the corresponding inputs of the calculator 11. In the calculator 11, three positions of the beam ε i are allocated in each signal packet , β i , i = m, m1, m2 with the highest signal levels (ρ m , ρ m1 , ρ m2 ) and a numerical solution of the system of nonlinear equations (1) determine the angular coordinates of the target ε and β.

Таким образом, в РЛС, реализующей заявляемый способ, достигается заявляемый технический результат и решается техническая проблема.Thus, in the radar that implements the inventive method, the claimed technical result is achieved and the technical problem is solved.

Claims (6)

Способ измерения угловых координат цели, включающий излучение зондирующих сигналов, прием, обнаружение и измерение уровней отраженных сигналов, формирование двумерных угловых пакетов обнаруженных сигналов, выделение в пакете сигналов положения луча с максимальным уровнем сигнала ρm, определение угловых координат цели: угла места ε и азимута β - из математического выражения, отличающийся тем, что в положениях луча, оставшихся после выделения положения с максимальным уровнем сигнала, дополнительно выделяют два положения луча с наибольшими уровнями сигналов ρm1 и ρm2, угловые координаты цели ε и β определяют из системы уравнений:A method for measuring the angular coordinates of a target, including emitting sounding signals, receiving, detecting and measuring levels of reflected signals, generating two-dimensional angular packets of detected signals, extracting a beam position signal with a maximum signal level ρ m in a packet of signals, determining the angular coordinates of the target: elevation angle ε and azimuth β - from a mathematical expression, characterized in that in the positions of the beam remaining after highlighting the position with the maximum signal level, two positions of the beam with the largest by their signal levels ρ m1 and ρ m2 , the angular coordinates of the target ε and β are determined from the system of equations:
Figure 00000004
Figure 00000004
 где ρ - уровень сигнала от цели на входе антенны;where ρ is the signal level from the target at the antenna input; ρi - уровень сигнала от цели в положениях луча, соответствующих трем наибольшим уровням сигналов в пакете, i=m, m1, m2;ρ i is the signal level from the target in the beam positions corresponding to the three largest signal levels in the packet, i = m, m1, m2; εi, βi - угловые координаты луча по углу места и азимуту, соответствующие трем наибольшим уровнями сигналов в пакете, i=m, m1, m2;ε i , β i are the angular coordinates of the beam in elevation and azimuth, corresponding to the three highest signal levels in the packet, i = m, m1, m2;
Figure 00000005
- зависимость нормированного к максимуму уровня диаграммы направленности антенны в i-м (i=m, m1, m2) положении луча в пакете сигналов от угловых координат цели ε и β.
Figure 00000005
- dependence of the antenna radiation pattern normalized to the maximum at the ith (i = m, m1, m2) beam position in the signal packet on the angular coordinates of the target ε and β.
RU2016147159A 2016-11-30 2016-11-30 Method of target angular coordinates measuring RU2649880C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147159A RU2649880C1 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Method of target angular coordinates measuring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147159A RU2649880C1 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Method of target angular coordinates measuring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2649880C1 true RU2649880C1 (en) 2018-04-05

Family

ID=61867174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016147159A RU2649880C1 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Method of target angular coordinates measuring

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2649880C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005233673A (en) * 2004-02-17 2005-09-02 Toshiba Corp Radar device
RU2274874C1 (en) * 2004-08-26 2006-04-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Method of measurement of angular coordinate of object and radar station for realization
SU1840017A1 (en) * 1978-02-24 2006-06-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Method for determination of angular co-ordinates of vertical ground phased array source
US7071868B2 (en) * 2000-08-16 2006-07-04 Raytheon Company Radar detection method and apparatus
RU2317562C2 (en) * 2005-06-14 2008-02-20 Василий Васильевич Ефанов Method for measurement of angular target co-ordinates and device for its realization
EP1904870B1 (en) * 2005-07-19 2016-04-20 Raytheon Company A method of generating accurate estimates of azimuth and elevation angles of a target for a phased-phased array rotating radar
RU2581898C1 (en) * 2015-03-24 2016-04-20 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") Method of measuring angular coordinates of target

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1840017A1 (en) * 1978-02-24 2006-06-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Method for determination of angular co-ordinates of vertical ground phased array source
US7071868B2 (en) * 2000-08-16 2006-07-04 Raytheon Company Radar detection method and apparatus
JP2005233673A (en) * 2004-02-17 2005-09-02 Toshiba Corp Radar device
RU2274874C1 (en) * 2004-08-26 2006-04-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Method of measurement of angular coordinate of object and radar station for realization
RU2317562C2 (en) * 2005-06-14 2008-02-20 Василий Васильевич Ефанов Method for measurement of angular target co-ordinates and device for its realization
EP1904870B1 (en) * 2005-07-19 2016-04-20 Raytheon Company A method of generating accurate estimates of azimuth and elevation angles of a target for a phased-phased array rotating radar
RU2581898C1 (en) * 2015-03-24 2016-04-20 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") Method of measuring angular coordinates of target

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10175348B2 (en) Use of range-rate measurements in a fusion tracking system via projections
US8184268B2 (en) Method for multi-target-enabled resolution of phase ambiguity
US20200400810A1 (en) Method and device with improved radar resolution
JP6778336B2 (en) RF signal arrival angle determination method and system
US8976059B2 (en) Identification and removal of a false detection in a radar system
JP2006516728A (en) Target detection method
JP2018205174A (en) Radar device and radar signal processing method thereof
JP2017156219A (en) Tracking device, tracking method, and program
RU2633962C1 (en) Method for determining location of scanning radar station with passive multilayer pelengator
CN111684304A (en) Distance flight time module
JP2010286404A (en) Moving target detector
US11307288B2 (en) Object sensing apparatus, object sensing method, and computer readable recording medium
RU2649880C1 (en) Method of target angular coordinates measuring
RU119126U1 (en) DEVICE FOR INCREASING ANGULAR RESOLUTION OF AMPLITUDE TOTAL-DIFFERENT MONO-PULSE SYSTEM
RU2291466C1 (en) Mode of measuring an object's angular coordinates and a radar station for its realization
RU2366971C1 (en) Method for measurement of angular coordinates of targets
RU2581898C1 (en) Method of measuring angular coordinates of target
RU2545068C1 (en) Measurement method of changes of heading angle of movement of source of sounding signals
RU2408028C1 (en) Method for surveillance of radar station zones
JP2008304329A (en) Measuring device
RU2362182C1 (en) Radial velocity measurement method and radiolocation station for its implementation
KR20140088683A (en) Apparatus, method and computer readable recording medium for detecting an object using an automotive radar
JP2001159678A (en) Object judgment method by radar and radar device
RU2471201C2 (en) Method for radar scanning of space and radar set for realising said method (versions)
RU2235342C2 (en) Method for measuring angular coordinates of object and radiolocation station for its realization

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20180508