RU2746799C1 - Statistical method of mimic protection of an over-the-horizon surface wave radar station - Google Patents

Statistical method of mimic protection of an over-the-horizon surface wave radar station Download PDF

Info

Publication number
RU2746799C1
RU2746799C1 RU2020124549A RU2020124549A RU2746799C1 RU 2746799 C1 RU2746799 C1 RU 2746799C1 RU 2020124549 A RU2020124549 A RU 2020124549A RU 2020124549 A RU2020124549 A RU 2020124549A RU 2746799 C1 RU2746799 C1 RU 2746799C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar
rms
target
mimic
normalized
Prior art date
Application number
RU2020124549A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Леонидович Мельник
Игорь Михайлович Орощук
Original Assignee
Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток)
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 Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) filed Critical Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток)
Priority to RU2020124549A priority Critical patent/RU2746799C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2746799C1 publication Critical patent/RU2746799C1/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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures

Landscapes

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

Abstract

FIELD: radar.
SUBSTANCE: signal reflected from the target is detected; the target speed is measured by the Doppler offset of the reflected signal and by the derivative of the range. In addition, a mimic attack detector is introduced, in which the received radar signals are digitized. Next, the maximum values of the signal amplitude are selected and the received signal envelope is formed based on these values in the received signal envelope selection block. The normalized value of mean square deviation (hereinafter - MSD) of the received signal envelope is calculated, the ratio of the current and previously recorded normalized MSD is calculated, after which the calculated ratio is compared with the actuation threshold, as a result of which the fact of a mimic attack in the form of sound and light alerts is recorded. The recorded value of the normalized MSD is used for further detection of mimic attacks.
EFFECT: increased mimic resistance of over-the-horizon surface wave radar stations (OTH SW RS) operating in the decameter range of radio waves, under the influence of simulated interference that leads away in the range and speed of the target (mimic attack).
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может использоваться для повышения имитостойкости загоризонтных радиолокационных станций поверхностной волны (ЗГ РЛС ПВ), работающих в декаметровом диапазоне радиоволн, в условиях влияния имитационных помех (имитопомех), уводящих по дальности и скорости цели (имитоатаки). Изобретение может быть использовано при разработке перспективных ЗГ РЛС ПВ.The invention relates to the field of radar and can be used to improve the imitation resistance of over-the-horizon surface wave radars (ZG radars PV) operating in the decameter range of radio waves, under the influence of imitation interference (imitational interference), leading away in range and speed of the target (imitated attack). The invention can be used in the development of promising ZG radar PV.

Известны активные способы имитационной защиты (имитозащиты), например, такой способ как формирование зондирующих сигналов РЛС, затрудняющих создание имитирующих помех. К таким сигналам относятся сложные радиосигналы, сигналы с быстрой перестройкой параметров радиосигнала по случайному закону, например, несущей частоты, периода повторения, параметров модуляции (см. Фарина А., Студер Ф. Цифровая обработка радиолокационной информации. Сопровождение целей: / Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1993, 224 с.). Недостатком данного способа является сложность формирования сигналов и управления ими.Known active methods of imitation protection (imitation protection), for example, such a method as the formation of probing radar signals, making it difficult to create imitating interference. Such signals include complex radio signals, signals with a rapid restructuring of radio signal parameters according to a random law, for example, carrier frequency, repetition period, modulation parameters (see A. Farina, F. Studer Digital processing of radar information. Tracking of targets: / Transl. From English - M .: Radio and communication, 1993, 224 p.). The disadvantage of this method is the complexity of signal generation and control.

Один из способов имитозащиты РЛС предусматривает организацию непосредственной защиты от воздействия помех на каналы обнаружения и измерения координат и параметров движения целей при приеме отраженных от целей сигналов путем перевода РЛС в режим «Память» (см., например Малышев В.А., Иванков А.А. Алгоритм обнаружения уводящих помех в системе сопровождения воздушных целей. - Деп. в ЦСИФ МО РФ, инв. №В 4856, серия В, выпуск №58, 2002, 17 с.). Недостатком данного способа является то, что при работе РЛС в режиме «Память» накапливается ошибка сопровождения по координатам цели.One of the methods of imitating radar protection provides for the organization of direct protection against interference on the channels of detection and measurement of coordinates and parameters of target movement when receiving signals reflected from targets by transferring the radar to the "Memory" mode (see, for example, Malyshev V.A., Ivankov A. A. Algorithm for detecting misleading interference in the tracking system of air targets. - Dep. In TsSIF MO RF, inv. No. B 4856, series B, issue No. 58, 2002, 17 p.). The disadvantage of this method is that during the operation of the radar in the "Memory" mode, an error of tracking along the coordinates of the target is accumulated.

Распознавание сигналов ответной импульсной (имитационной) помехи реализовано в известном способе обработки пакета радиоимпульсов (патент РФ №2557783 от 11.02.2014 г.), основанном на двух весовых суммированиях сигналов углового пакета обнаруженных сигналов. Первое весовое суммирование определяется весами передающей и приемной диаграммами направленности антенны (ДНА), второе - весами только приемной ДНА. Решение о распознавании отраженных от цели сигналов и сигналов ответной помехи принимают по соотношению полученных сумм. Недостатком известного способа является необходимость достаточно точного определения значения ДНА в точке положения цели и постановщика помех, для чего, в свою очередь, требуется достаточно точное измерение их угловых координат, что не всегда может быть обеспечено. В результате решение о распознавании отраженных от цели сигналов и сигналов ответной импульсной помехи принимается с ошибками, приводящими к снижению надежности способа.Recognition of signals of response impulse (imitation) interference is implemented in the known method for processing a packet of radio impulses (RF patent No. 2557783 dated 11.02.2014), based on two weight summations of the signals of the angular packet of detected signals. The first weighting summation is determined by the weights of the transmitting and receiving antenna radiation patterns (BAD), the second is determined by the weights of only the receiving antenna pattern. The decision to recognize the signals reflected from the target and the return interference signals is made according to the ratio of the received sums. The disadvantage of this method is the need for a sufficiently accurate determination of the value of the beam pattern at the point of the target and the jammer, which, in turn, requires a sufficiently accurate measurement of their angular coordinates, which cannot always be ensured. As a result, the decision to recognize the signals reflected from the target and signals of the response impulse noise is made with errors, leading to a decrease in the reliability of the method.

Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип является Способ идентификации имитационной помехи путем одновременного оценивания скорости по доплеровскому смещению отраженного сигнала V при помощи системы автосопровождения по скорости (АСС) и косвенных измерений скорости по производной от измеряемой дальности

Figure 00000001
в системе автосопровождения по дальности (АСД), сравнения полученных оценок и обнаружении уводящей помехи в случае несогласованности этих оценок
Figure 00000002
. [Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба: радиомаскировка и помехозащита. Учебное пособие. - М.: Изд-во МАИ, 1999, с. 160].The closest in technical essence and taken as a prototype is a Method for identifying imitation interference by simultaneously estimating the speed by the Doppler shift of the reflected signal V using the automatic tracking system (ACC) and indirect speed measurements by the derivative of the measured range
Figure 00000001
in the automatic tracking system (ASD), comparing the estimates obtained and detecting the diverting interference in the case of inconsistency of these estimates
Figure 00000002
... [Kupriyanov A.I. Electronic warfare: radio camouflage and jamming protection. Tutorial. - M .: Publishing house MAI, 1999, p. 160].

Способ идентификации имитационной помехи, описанный в прототипе, заключается в следующем: обнаружение отраженного сигнала от цели, измерение скорости цели по доплеровскому смещению отраженного сигнала, определение скорости цели по производной от дальности, вычисление их разности Δ, сравнение с пороговым значением hΔ и при Δ ≥ hΔ принятие решения о наличии имитационной помехи.The method for identifying the imitation interference described in the prototype is as follows: detecting the reflected signal from the target, measuring the target speed by the Doppler shift of the reflected signal, determining the target speed from the distance derivative, calculating their difference Δ, comparison with the threshold value h Δ and at Δ ≥ h Δ Decision on the presence of a simulation noise.

Недостатком способа-прототипа является низкая вероятность идентификации помех при использовании согласованного увода по дальности и скорости [Перунов Ю.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием. - М.: «Радиотехника», 2003, с.202].The disadvantage of the prototype method is the low probability of identification of interference when using a coordinated withdrawal in range and speed [Perunov Yu.M. Electronic suppression of information channels of weapons control systems. - M .: "Radiotekhnika", 2003, p.202].

На устранение указанных недостатков направлено заявленное изобретение Статистический способ имитационной защиты загоризонтной радиолокационной станции поверхностной волны, технической задачей которого является повышение имитостойкости в условиях имитоатаки.The claimed invention is aimed at eliminating these shortcomings. A statistical method for imitation protection of an over-the-horizon surface wave radar station, the technical task of which is to increase imitation resistance in conditions of an imitated attack.

Реализация поставленной задачи позволяет достигнуть следующий технический результат: обеспечение имитостойкости ЗГ РЛС ПВ в условиях имитоатаки согласованными имитопомехами, уводящими по дальности и скорости цели.The implementation of the task allows us to achieve the following technical result: ensuring the imitation resistance of the MH radar PV under the conditions of an imitated attack by coordinated imitations that lead away in range and speed of the target.

Для достижения указанного технического результата предложен Статистический способ имитационной защиты загоризонтной радиолокационной станции поверхностной волны (ЗГ РЛС ПВ), заключающийся в обнаружении отраженного сигнала от цели, измерении скорости цели по доплеровскому смещению отраженного сигнала и по производной от дальности.To achieve this technical result, a statistical method for imitating protection of an over-the-horizon surface wave radar (ZG radar PW) is proposed, which consists in detecting the reflected signal from the target, measuring the target's speed by the Doppler shift of the reflected signal and by the derivative of the range.

Принципиальным отличием от прототипа является то, что в спецвычеслитель ЗГ РЛС ПВ дополнительно вводят детектор имитоатаки, состоящий из последовательно - соединенных аналогово-цифрового преобразователя (АЦП), в котором производится оцифровка принятых радиолокационных сигналов. Далее выполняется выделение максимальных значений амплитуды сигнала и формирование огибающей принятого сигнала по этим значениям в блоке выделения огибающей принятого сигнала.The fundamental difference from the prototype is that a simulated attack detector, consisting of a series-connected analog-to-digital converter (ADC), in which the received radar signals are digitized, is additionally introduced into the special calculator of the ZG of the PV radar. Next, the maximum values of the signal amplitude are extracted and the envelope of the received signal is formed according to these values in the envelope extracting unit of the received signal.

Далее в блоке оценки среднего квадратичного отклонения (СКО) рассчитывается нормированное значение СКО огибающей принятого сигнала, значение которого поступает в блок сравнения значений СКО и на цифровой индикатор модуля управления и отображения информации. Затем в блоке сравнения значений СКО вычисляется отношение текущего и ранее записанного нормированного СКО, после чего выполняется сравнение вычисленного отношения с порогом срабатывания, значение которого определяется статистическими характеристиками среды распространения радиоволн в зоне применения ЗГ РЛС ПВ. При этом в случае не превышения отношения СКО порога срабатывания, с блока сравнения значений СКО поступает сигнал на индикатор имитоатаки и цифровой индикатор модуля управления и отображения информации, в результате чего в индикаторе имитоатаки фиксируется факт имитоатаки в виде звукового и светового оповещения, а в цифровом индикаторе регистрируется момент имитоатаки. В случае если отношение СКО в блоке сравнения значений СКО превышает порог срабатывания, то вычисленное значение нормированного СКО поступает с блока сравнения значений СКО в буфер памяти детектора имитоатаки, где производится запись текущего нормированного значения СКО. Далее записанное значение нормированного СКО используется для дальнейшего обнаружения имитоатак.Further, in the unit for estimating the standard deviation (RMSD), the normalized RMS value of the envelope of the received signal is calculated, the value of which is fed to the unit for comparing RMS values and to the digital indicator of the control and information display module. Then, in the unit for comparing the RMS values, the ratio of the current and previously recorded normalized RMS is calculated, after which the calculated ratio is compared with the trigger threshold, the value of which is determined by the statistical characteristics of the radio wave propagation environment in the zone of application of the MH radar PW. In this case, if the RMS ratio does not exceed the response threshold, a signal is sent from the RMS value comparison unit to the simulated attack indicator and the digital indicator of the control and information display module, as a result of which the fact of the simulated attack is recorded in the simulated attack indicator in the form of sound and light notification, and in the digital indicator the moment of the imitated attack is recorded. If the RMS ratio in the RMS value comparison unit exceeds the triggering threshold, then the calculated RMS value comes from the RMS value comparison unit to the memory buffer of the simulated attack detector, where the current normalized RMS value is recorded. Further, the recorded value of the normalized RMS is used for further detection of simulated attacks.

Предложенный способ реализуется в устройстве имитационной защиты загоризонтной радиолокационной станции поверхностной волны Детектор имитоатаки.The proposed method is implemented in the device for imitation protection of the over-the-horizon surface wave radar. Detector of imitating attacks.

Устройство состоит из спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ и модуля управления и отображения информации. Спецвычеслитель содержит детектор имитоатаки, состоящий из последовательно соединенных АЦП, блока выделения огибающей принятого сигнала, блока оценки СКО огибающей, блока сравнения значений СКО и буфера памяти, выход которого соединен с входом блока сравнения значений СКО.The device consists of a special calculator ZG radar PV and a module for control and display of information. The special calculator contains a simulated attack detector, consisting of serially connected ADCs, a unit for extracting the envelope of the received signal, a unit for estimating the RMSE of the envelope, a unit for comparing RMS values and a memory buffer, the output of which is connected to the input of the unit for comparing RMS values.

Спецвычеслитель ЗГ РЛС ПВ последовательно соединен с выходом тракта усиления промежуточной частоты приемника ЗГ РЛС ПВ.The special calculator ZG of the PW radar is connected in series with the output of the intermediate frequency amplification path of the receiver of the ZG of the PW radar.

Модуль управления и отображения информации содержит индикатор имитоатаки, вход которого последовательно соединен с выходом блока сравнения значений СКО и цифровой индикатор, вход которого последовательно соединен с выходом блока оценки СКО огибающей и с выходом блока сравнения значений СКО.The module for controlling and displaying information contains a simulated attack indicator, the input of which is connected in series with the output of the unit for comparing RMS values and a digital indicator, the input of which is connected in series with the output of the unit for evaluating RMS of the envelope and with the output of the unit for comparing RMS values.

Устройство может интегрироваться в штатные модули (Спецвычеслитель ЗГ РЛС ПВ и Модуль управления и отображения информации) ЗГ РЛС ПВ, функционирующие в настоящее время или другие перспективные ЗГ РЛС ПВ.The device can be integrated into standard modules (Special calculator MH radar PV and Control and information display module) MH radar PV, currently operating or other promising MH radar PV.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых изображены:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

Фиг. 1. Функциональная схема устройства имитационной защиты загоризонтной радиолокационной станции поверхностной волны Детектор имитоатаки.FIG. 1. Functional diagram of the device for imitation protection of the over-the-horizon surface wave radar. Detector of imitating attacks.

Фиг. 2. Изменение нормированных значений СКО флюктуации амплитуд для отраженного радиолокационного сигнала и имитопомехи, возникающее под воздействием среды распространения радиоволн.FIG. 2. Change in the normalized values of the RMS of fluctuations of amplitudes for the reflected radar signal and imitational interference arising under the influence of the medium of propagation of radio waves.

Фиг. 3. Отображение нормированных значений СКО в масштабе времени для визуального мониторинга моментов имитоатаки на цифровом индикаторе детектора имитоатаки.FIG. 3. Display of normalized RMS values in time scale for visual monitoring of the moments of a simulated attack on the digital indicator of the simulated attack detector.

На фиг. 1 Функциональная схема устройства имитационной защиты загоризонтной радиолокационной станции поверхностной волны Детектор имитоатаки.FIG. 1 Functional diagram of the device for imitation protection of the over-the-horizon surface wave radar. Detector of imitating attacks.

На схеме представлено:The diagram shows:

1. Спецвычеслитель ЗГ РЛС ПВ.1. Special calculator ZG radar PV.

1.1. Детектор имитоатаки.1.1. Simulated attack detector.

1.1.1. Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП).1.1.1. Analog-to-digital converter (ADC).

1.1.2. Блок выделения огибающей принятого сигнала.1.1.2. Envelope extraction unit for the received signal.

1.1.3. Блок оценки среднего квадратичного отклонения (СКО) огибающей.1.1.3. The unit for estimating the mean square deviation (RMSD) of the envelope.

1.1.4. Блок сравнения значений СКО.1.1.4. Comparison unit of RMS values.

1.1.5. Буфер памяти.1.1.5. Memory buffer.

2. Модуль управления и отображения информации.2. Module of control and display of information.

2.1. Индикатор имитоатаки.2.1. Indicator of simulated attack.

2.2. Цифровой индикатор.2.2. Digital indicator.

Все конструктивные элементы функциональной схемы устройства имитационной защиты загоризонтной радиолокационной станции поверхностной волны соединены электрическими связями.All structural elements of the functional diagram of the imitation protection device of the over-the-horizon surface wave radar are electrically connected.

Спецвычеслитель ЗГ РЛС ПВ 1,содержит детектор имитоатаки 1.1, состоящий из последовательно соединенных АЦП 1.1.1, блока выделения огибающей принятого сигнала 1.1.2, блока оценки СКО огибающей 1.1.3, блока сравнения значений СКО 1.1.4 и буфера памяти 1.1.5, выход которого соединен с входом блока сравнения значений СКО 1.1.4.The special calculator ZG radar PV 1 contains a simulated attack detector 1.1, consisting of a series-connected ADC 1.1.1, a unit for extracting the envelope of the received signal 1.1.2, a unit for estimating the RMS of the envelope 1.1.3, a unit for comparing RMS values 1.1.4 and a memory buffer 1.1.5 , the output of which is connected to the input of the unit for comparing RMS values 1.1.4.

Спецвычеслитель ЗГ РЛС ПВ 1 последовательно соединен с выходом тракта усиления промежуточной частоты приемника ЗГ РЛС ПВ.The special calculator ZG of the PW radar 1 is connected in series with the output of the intermediate frequency amplification path of the receiver of the ZG of the PW radar.

Модуль управления и отображения информации 2 содержит индикатор имитоатаки 2.1, вход которого последовательно соединен с выходом блока сравнения значений СКО 1.1.4 и цифровой индикатор 2.2, вход которого последовательно соединен с выходом блока оценки СКО огибающей 1.1.3 и с выходом блока сравнения значений СКО 1.1.4.The control and information display module 2 contains a simulated attack indicator 2.1, the input of which is connected in series with the output of the RMS value comparison unit 1.1.4 and a digital indicator 2.2, the input of which is connected in series with the output of the RMSE estimation unit of the envelope 1.1.3 and with the output of the RMS value comparison unit 1.1. .four.

Такое конструктивное решение изобретения дало новый технический эффект повышения имитозащиты ЗГ РЛС ПВ в условиях имитоатаки имитопомехами, уводящими по дальности и скорости цели.Such a constructive solution of the invention gave a new technical effect of increasing the imitation protection of the MH radar PV under the conditions of an imitated attack by imitating interference, leading away in range and speed of the target.

На фиг. 2. представлено изменение нормированных значений СКО флюктуации амплитуд для отраженного радиолокационного сигнала и имитопомехи, возникающее под воздействием среды распространения радиоволн.FIG. 2. shows the change in the normalized values of the RMS of fluctuations of the amplitudes for the reflected radar signal and imitational noise arising under the influence of the medium of propagation of radio waves.

Показаны зондирующий и отраженный радиолокационный сигнал, и принятая имитопомеха. Иллюстрируются изменения нормированных значений СКО флюктуации амплитуд для отраженного радиолокационного сигнала и имитопомехи, возникающие под воздействием среды распространения радиоволн. Изменение СКО флюктуации амплитуд определяется различием траекторий прохождения радиоволн для радиолокационного сигнала, проходящего две статистически независимые трассы от передатчика ЗГ РЛС ПВ до цели и обратно к приемной антенне ЗГ РЛС ПВ и имитопомехи, проходящей только один участок траектории от цели (постановщика имитопомех) до приемной антенны ЗГ РЛС ПВ. Это различие определяется статистическими характеристиками среды распространения радиоволн в зоне применения ЗГ РЛС ПВ. На фиг. 2 приведены значения нормированных СКО для типовых декаметровых радиотрасс поверхностной волны.The probing and reflected radar signal and the received dummy noise are shown. Changes in the standardized RMS values of amplitude fluctuations for the reflected radar signal and imitating noise arising under the influence of the radio wave propagation medium are illustrated. The change in the RMS deviation of the amplitude fluctuations is determined by the difference in the trajectories of radio waves for a radar signal passing two statistically independent paths from the transmitter of the MH radar station to the target and back to the receiving antenna of the MH radar station and the imitating noise passing only one section of the trajectory from the target (imitator) to the receiving antenna ZG radar PV. This difference is determined by the statistical characteristics of the radio wave propagation environment in the zone of application of the MO PW radar. FIG. 2 shows the values of the normalized RMS for typical decameter radio paths of the surface wave.

На фиг. 3. представлено отображение нормированных значений СКО в масштабе времени для визуального мониторинга моментов имитоатаки. На цифровом индикаторе детектора имитоатаки, иллюстрируются моменты имитоатаки t има1 и t има2 с возможными изменениями СКО. Указанные на фиг. 3 значения

Figure 00000003
определяют нормированное СКО флюктуации амплитуды отраженного от цели радиолокационного сигнала, h max - максимальное изменение СКО при воздействии имитопомех, h п - пороговое значение изменений СКО, определяющее срабатывание индикатора имитоатаки.FIG. 3. the display of the normalized RMS values in the time scale for visual monitoring of the moments of the simulated attack is presented. On the digital indicator of the imito-attack detector, the moments of the imito-attack t ima1 and t ima2 with possible changes in the standard deviation are illustrated. Referring to FIG. 3 values
Figure 00000003
determine the normalized RMS deviation of the amplitude of the radar signal reflected from the target, h max is the maximum RMS change when exposed to imitational interference, h p is the threshold value of RMS changes, which determines the triggering of the simulated attack indicator.

При применении данного способа используется статистический анализ изменений амплитуды флюктуационной составляющей принятого интерференционного поля, сформированного сигналами, отраженными от цели, и от подстилающей морской поверхности, а также полем, отраженным от неоднородностей ионосферы.When applying this method, a statistical analysis of changes in the amplitude of the fluctuation component of the received interference field, generated by signals reflected from the target and from the underlying sea surface, as well as by the field reflected from ionospheric irregularities, is used.

Сущность способа заключается в том, что излученный сигнал ЗГ РЛС ПВ проходит две траектории – от передающей антенны ЗГ РЛС ПВ до цели и обратно к приемной антенне, а имитопомеха проходит только одну траекторию: от цели (от постановщика имитопомех) до приемной антенны ЗГ РЛС ПВ. В этом случае сигнал и имитопомеха будут подвергаться разным воздействиям среды распространения радиоволн, проявляемых в изменении статистических характеристик огибающей интерференционного поля полезного отраженного сигнала и имитопомехи (фиг. 2), которые являются устойчивым признаком имитоатаки. Этот признак используется в предлагаемом способе для обнаружения факта имитоатаки ЗГ РЛС ПВ, исключить который в силу случайного характера его возникновения атакующей стороне затруднительно.The essence of the method lies in the fact that the emitted signal of the MH radar PW passes two trajectories - from the transmitting antenna of the MH of the PW radar to the target and back to the receiving antenna, and the imitating noise passes only one trajectory: from the target (from the imitator) to the receiving antenna of the MH of the PW radar ... In this case, the signal and imitating noise will be subjected to different effects of the radio wave propagation environment, manifested in the change in the statistical characteristics of the interference field envelope of the useful reflected signal and imitating noise (Fig. 2), which are a stable sign of a simulated attack. This feature is used in the proposed method to detect the fact of an imitating attack of the MH radar PV, which is difficult to exclude due to the random nature of its occurrence for the attacking side.

Осуществление способаImplementation of the method

Для осуществления заявленного способа принятый радиолокационный сигнал с тракта усиления промежуточной частоты приемника ЗГ РЛС ПВ поступает на АЦП 1.1.1 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1. После преобразования в АЦП 1.1.1 сигнал поступает в блок выделения огибающей принятого сигнала 1.1.2 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1, где формируется огибающая принятого сигнала.To implement the inventive method, the received radar signal from the intermediate frequency amplification path of the MH radar PW receiver is fed to the ADC 1.1.1 of the simulated attack detector 1.1 of the MH special calculator of the PW radar 1. After conversion to the ADC 1.1.1, the signal enters the envelope extraction unit of the received signal 1.1.2 of the detector simulated attacks 1.1 of the special calculator of the ZG radar PV 1, where the envelope of the received signal is formed.

В блоке оценки СКО огибающей 1.1.3 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1 рассчитывается нормированное значение СКО огибающей принятого сигнала (определяемое отношением СКО к среднему значению сигнала -

Figure 00000004
), значение которого поступает в блок сравнения значений СКО 1.1.4 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1 и на цифровой индикатор 2.2 модуля управления и отображения информации 2. В блоке сравнения значений СКО 1.1.4 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1 вычисляется отношение текущего и ранее записанного нормированного СКО -
Figure 00000005
, после чего выполняется сравнение вычисленного отношения с порогом срабатывания - h п, значение которого определяется статистическими характеристиками среды распространения радиоволн в зоне применения ЗГ РЛС ПВ (для типовых декаметровых радиотрасс поверхностной волны h п ≈ 1,25). В случае не превышения отношения СКО
Figure 00000006
порога срабатывания, с выхода 1 блока сравнения значений СКО 1.1.4 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1 поступает сигнал на индикатор имитоатаки 2.1 и цифровой индикатор 2.2 модуля управления и отображения информации 2, в результате чего в индикаторе имитоатаки 2.1 фиксируется факт имитоатаки в виде звукового и светового оповещения, а в цифровом индикаторе 2.2 регистрируется момент имитоатаки (фиг. 3). В случае если отношение СКО в блоке сравнения значений СКО 1.1.4 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1 превышает порог срабатывания
Figure 00000007
, то вычисленное значение нормированного СКО поступает с выхода 2 блока сравнения значений СКО 1.1.4 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1 в буфер памяти 1.1.5 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1, где производится запись текущего нормированного значения СКО -
Figure 00000008
. Записанное значение нормированного СКО используется для дальнейшего обнаружения имитоатак в блоке сравнения значений СКО 1.1.4 детектора имитоатаки 1.1 спецвычеслителя ЗГ РЛС ПВ 1.In the unit for estimating the RMSE of the envelope 1.1.3 of the simulated attack detector 1.1 of the special calculator of the ZG radar PW 1, the normalized RMS value of the envelope of the received signal is calculated (determined by the ratio of RMS to the average signal value -
Figure 00000004
), the value of which is sent to the unit for comparing the RMS values 1.1.4 of the simulated attack 1.1 detector of the ZG radar PV 1 and to the digital indicator 2.2 of the control and information display module 2. In the unit for comparing the RMS values 1.1.4 of the simulated attack detector 1.1 of the special calculator ZG of the PW 1 radar is calculated the ratio of the current and previously recorded normalized standard deviation -
Figure 00000005
, after which the calculated ratio is compared with the triggering threshold - h p , the value of which is determined by the statistical characteristics of the radio wave propagation medium in the zone of application of the MO of the PW radar (for typical decameter surface wave radio paths h p ≈ 1.25). If the ratio RMS is not exceeded
Figure 00000006
response threshold, from the output 1 of the RMS value comparison unit 1.1.4 of the simulated attack 1.1 detector of the ZG radar PV 1, a signal is sent to the simulated attack indicator 2.1 and the digital indicator 2.2 of the control and information display module 2, as a result of which the fact of the simulated attack is recorded in the simulated attack indicator 2.1 in the form sound and light warning, and in the digital indicator 2.2 the moment of the simulated attack is recorded (Fig. 3). If the RMS ratio in the RMS value comparison unit 1.1.4 of the simulated attack detector 1.1 of the special calculator of the ZG radar PV 1 exceeds the response threshold
Figure 00000007
, then the calculated value of the normalized standard deviation comes from the output 2 of the unit for comparing the values of the standard deviation 1.1.4 of the simulated attack detector 1.1 of the special calculator ZG of the radar PV 1 into the memory buffer 1.1.5 of the detector of simulated attack 1.1 of the special calculator of the ZG radar PV 1, where the current normalized value of the standard deviation is recorded -
Figure 00000008
... The recorded value of the normalized RMS is used for further detection of simulated attacks in the unit for comparing RMS values 1.1.4 of the simulated attack detector 1.1 of the special calculator of the ZG radar PW 1.

Цифровой индикатор 2.2 модуля управления и отображения информации 2 служит для отображения нормированных значений СКО в масштабе времени для визуального мониторинга моментов имитоатаки (фиг. 3).The digital indicator 2.2 of the control module and information display 2 serves to display the normalized RMS values on a time scale for visual monitoring of the moments of a simulated attack (Fig. 3).

Таким образом, заявленный Статистический способ имитационной защиты загоризонтной радиолокационной станции поверхностной волны, является новым способом повышения имитозащиты ЗГ РЛС ПВ, обеспечивающим устойчивое обнаружение имитоатак согласованными имитопомехами, уводящими по дальности и скорости цели.Thus, the claimed Statistical method for imitation protection of over-the-horizon surface wave radar is a new way to increase the imitation protection of the ZG radar station, providing stable detection of imitated attacks by coordinated imitations leading away in range and speed of the target.

Заявленный способ промышленно применим, так как для его осуществления используются широко распространенные компоненты и изделия радиотехнической промышленности и вычислительной техники.The claimed method is industrially applicable, since widely used components and products of the radio engineering industry and computers are used for its implementation.

Claims (1)

Статистический способ имитационной защиты загоризонтной радиолокационной станции поверхностной волны (ЗГ РЛС ПВ), заключающийся в обнаружении отраженного сигнала от цели, измерении скорости цели по доплеровскому смещению отраженного сигнала и по производной от дальности, отличающийся тем, что для обнаружения имитопомех осуществляют статистический анализ изменений амплитуды флюктационной составляющей принятого интерференционного поля отраженного от цели радиолокационного сигнала, для этого его оцифровывают, выделяют максимальные значения амплитуды принятого сигнала и формируют огибающую принятого сигнала в блоке выделения огибающей принятого сигнала, посредством блока оценки среднего квадратичного отклонения (СКО) рассчитывают нормированное значение СКО огибающей принятого сигнала, значение которого записывают в буфере памяти, при осуществлении имитационной защиты в блоке сравнения значений СКО вычисляют отношение текущего и ранее записанного в буфере памяти нормированного СКО, вычисленное отношение сравнивают с порогом срабатывания, значение которого определяют статистическими характеристиками среды распространения радиоволн в зоне применения ЗГ РЛС ПВ, при этом в случае непревышения отношения СКО порога срабатывания фиксируют факт и момент имитоатаки в виде звукового и светового оповещения, а в случае превышения отношения СКО порога срабатывания фиксируют запись текущего нормированного значения СКО, которое используют для дальнейшего обнаружения имитоатак.A statistical method for imitating protection of an over-the-horizon surface wave radar station (ZG radar PW), which consists in detecting the reflected signal from the target, measuring the target's speed by the Doppler shift of the reflected signal and by the derivative of the range, characterized in that to detect imitating interference, a statistical analysis of changes in the amplitude of the fluctuation the component of the received interference field of the radar signal reflected from the target, for this it is digitized, the maximum values of the amplitude of the received signal are selected and the envelope of the received signal is formed in the envelope extraction unit of the received signal, the normalized value of the RMSE of the envelope of the received signal is calculated by means of the unit for estimating the mean square deviation (RMSD), the value of which is written in the memory buffer, during the implementation of imitation protection in the unit for comparing the RMS values, the ratio of the current and previously recorded in the memory buffer normalized RMS is calculated, calculated This ratio is compared with the triggering threshold, the value of which is determined by the statistical characteristics of the radio wave propagation environment in the zone of application of the MO of the PW radar, while in the case of non-exceeding the RMS ratio of the triggering threshold, the fact and the moment of the simulated attack are recorded in the form of sound and light alerts, and in case of exceeding the RMS threshold triggering, a record of the current normalized RMS value is recorded, which is used for further detection of simulated attacks.
RU2020124549A 2020-07-14 2020-07-14 Statistical method of mimic protection of an over-the-horizon surface wave radar station RU2746799C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124549A RU2746799C1 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Statistical method of mimic protection of an over-the-horizon surface wave radar station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124549A RU2746799C1 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Statistical method of mimic protection of an over-the-horizon surface wave radar station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746799C1 true RU2746799C1 (en) 2021-04-21

Family

ID=75584788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124549A RU2746799C1 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Statistical method of mimic protection of an over-the-horizon surface wave radar station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746799C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114488126A (en) * 2021-11-23 2022-05-13 哈尔滨工业大学（威海） Resource management method and device for high-frequency ground wave over-the-horizon radar for ocean ionosphere detection
CN114859296A (en) * 2022-04-26 2022-08-05 哈尔滨工业大学 High-frequency ground wave radar signal processing method with space scanning characteristic

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0226401A2 (en) * 1985-12-05 1987-06-24 Raytheon Company Pulse interference detection for a radar system
US4901082A (en) * 1988-11-17 1990-02-13 Grumman Aerospace Corporation Adaptive waveform radar
FR2696156A1 (en) * 1992-09-28 1994-04-01 Sincoplas Ste Indle Cale Matie Box for containing products requiring protection from ambient air - has bottom formed by lower plate and side wall, with support piece for seal between cover and side wall
RU2308047C2 (en) * 2005-08-11 2007-10-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Method for pulse interference protection at detection of composite radar signals
RU2334247C1 (en) * 2007-04-09 2008-09-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Method of signal processing against heavy pulse noise within reception channel of pulse doppler radars
RU2494412C2 (en) * 2012-01-11 2013-09-27 Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НПО НИИИП - НЗиК") Method of protecting radar station from pulse interference and apparatus for realising said method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0226401A2 (en) * 1985-12-05 1987-06-24 Raytheon Company Pulse interference detection for a radar system
US4901082A (en) * 1988-11-17 1990-02-13 Grumman Aerospace Corporation Adaptive waveform radar
FR2696156A1 (en) * 1992-09-28 1994-04-01 Sincoplas Ste Indle Cale Matie Box for containing products requiring protection from ambient air - has bottom formed by lower plate and side wall, with support piece for seal between cover and side wall
RU2308047C2 (en) * 2005-08-11 2007-10-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Method for pulse interference protection at detection of composite radar signals
RU2334247C1 (en) * 2007-04-09 2008-09-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Method of signal processing against heavy pulse noise within reception channel of pulse doppler radars
RU2494412C2 (en) * 2012-01-11 2013-09-27 Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НПО НИИИП - НЗиК") Method of protecting radar station from pulse interference and apparatus for realising said method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114488126A (en) * 2021-11-23 2022-05-13 哈尔滨工业大学（威海） Resource management method and device for high-frequency ground wave over-the-horizon radar for ocean ionosphere detection
CN114488126B (en) * 2021-11-23 2024-01-12 哈尔滨工业大学（威海） Ocean ionosphere high-frequency ground wave beyond visual range radar resource management method and device
CN114859296A (en) * 2022-04-26 2022-08-05 哈尔滨工业大学 High-frequency ground wave radar signal processing method with space scanning characteristic
CN114859296B (en) * 2022-04-26 2023-04-14 哈尔滨工业大学 High-frequency ground wave radar signal processing method with space scanning characteristic

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7403153B2 (en) System and method for reducing a radar interference signal
US7929375B2 (en) Method and apparatus for improved active sonar using singular value decomposition filtering
US9341706B2 (en) Radar system
RU2746799C1 (en) Statistical method of mimic protection of an over-the-horizon surface wave radar station
EP1980873A2 (en) History or image based methods for altitude determination in a radar altimeter
CN107576959B (en) High repetition frequency radar target tracking method before detection based on area mapping deblurring
JP2018205174A (en) Radar device and radar signal processing method thereof
US7952513B2 (en) Counter target acquisition radar and acoustic adjunct for classification
CN105785340A (en) Angle-measuring and identifying method for target and bait interferences in main lobe of monopulse radar
CN106443660B (en) A kind of Modulation Continuous Wave Radar multiple mobile object matching process
CN109655834A (en) Multibeam sonar sounding method and system based on CFAR detection
US8400875B2 (en) Active sonar system and active sonar method using a pulse sorting transform
CN109283497A (en) Bistatic FDA-MIMO distance by radar cheating interference recognition methods
Xue et al. Knowledge-based target detection in compound Gaussian clutter with inverse Gaussian texture
US5425000A (en) Spatial rejection of direct blast interference in multistatic sonars
CN109444868A (en) The method that waveform optimization is carried out to moving target in complex clutter environment
CN106093927B (en) Target based on the big pulse width signal of radar tests the speed distance measuring method
Stinco et al. Data fusion in a multistatic radar system
CN105911546A (en) Sea clutter identification method and device
CN106019250A (en) Repeating false target discriminating method based on angular glint
Wang et al. Multipath ghosts mitigation for radar-based positioning systems
RU2666783C1 (en) Method and device for protection from “angels” in complexation of radar stations of different ranges
RU2410713C2 (en) Method of detecting range-extended target and device for realising said method
RU2815879C1 (en) Method of protecting radar station with monopulse direction-finding from multiple return-pulse interference
CN105652249B (en) A kind of object detection method under interference environment