СПОСОБ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И СОПРОВОЖДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ Российский патент 1999 года по МПК G01S13/04 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в перспективных РЛС для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства.

Необходимым условием обеспечения этого управления и контроля является знание координат всех объектов, находящихся в контролируемом пространстве, с точностью по угловым координатам 20' - 40'.

Причем измеренные при первичном обнаружении координаты должны уточняться в процессе движения объектов, т.е. обнаруженные объекты должны сопровождаться по определенному алгоритму (Кузьмин С.3. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации М., Радио и связь, 1986, с. 135).

Наибольший интерес представляют способы обнаружения и сопровождения объектов, которые обеспечивают наименьшие затраты высокочастотной энергии РЛС, поскольку это обеспечивает экономию энергоресурсов и улучшение экологической обстановки.

Известен способ радиолокационного обнаружения и сопровождения объектов, основанный на пеленгации излучений (переизлучений) объекта, поиске и обнаружении объекта в запеленгованном направлении, измерении его координат с помощью РЛС и его сопровождение, причем в процессе сопровождения по излучениям с использованием измеренного значения скорости операции РЛС повторяют, если погрешность сопровождения, может оказаться недостаточной: если измеренные координаты пеленга отклонились от экстраполированных больше допустимого значения или в случае изменения параметров излучений, а при исчезновении излучений (переизлучений) или при достижении объектом заранее установленного рубежа переходят на сопровождение в активном режиме (Заявка на предполагаемое изобретение N 98104364/09 (004816) от 12.03.98).

Экономия затрат энергии РЛС на сопровождение объекта, пеленгуемого по принимаемым от него излучениям, достигается за счет того, что при совпадении измеряемого пеленга с его экстраполированным значением сопровождение осуществляют без излучения сигналов РЛС. Недостаток способа состоит в том, что при маневрировании объекта способ становится, не эффективным, а при прекращении объектом излучении он перестает функционировать.

Известен способ радиолокационного обнаружения и сопровождения объектов, основанный на обзоре пространства длинноволновой РЛС (РЛС_д) и передаче данных сопровождения на коротковолновую РЛС (РЛС_к), на измерении углового размера пакета отраженных сигналов РЛС_д, принятых от неразрешаемых ею объектов, и угловых координат его центра, на разрешении объектов с помощью РЛС_к, на привязке их угловых координат к угловым координатам центра пакета и на сопровождении их с помощью РЛС_д по центру пакета, на повторении операций РЛС_к после изменения размера пакета (Патент RU 2092868).

Экономия затрат энергии на сопровождение объектов в этом способе достигается за счет того, что при сопровождении используют РЛС_д, расход энергии которой меньше, чем РЛС_к (БИНТИ N 46(92291), ТАСС 12.11.86); а РЛС_к используют для уточнения координат неразрешаемых РЛС_д групповых объектов лишь в случае, когда изменится размер пакета отраженных сигналов РЛС_д.

Недостаток способа состоит в том, что из-за флюктуаций сигналов (Теоретические основы радиолокации под ред. Я.Д.Ширмана. М., Сов.радио, 1970, с.54, рис.2.19) размер их пакета может изменится при неизменном угловом сдвиге объектов, т. е. когда уточнение их координат не требуется (произойдет ложное обнаружение маневра объектов относительно друг друга). Это приведет к излишним затратам энергии РЛС_к.

Наиболее близким техническим решением является способ радиолокационного обнаружения и сопровождения объектов, основанный на обнаружении, измерении параметров пакета отраженных сигналов с помощью длинноволновой РЛС (РЛС_д), разрешении объектов с помощью коротковолновой РЛС (РЛС_к), привязке их координат к координатам центра пакета, сопровождении их с помощью РЛС_д по центру пакета, на уточнении с помощью РЛС_к координат сопровождаемых объектов, если погрешность их измерений может оказаться больше допустимой, например, в случаях: если измеренные значения координат центра пакета отклонились от экстраполированных больше допустимой величины или обнаружен признак маневра объекта, например, изменилась его скорость или в сопровождении возникли дополнительные варианты привязки объектов к трассам (заявка на предполагаемое изобретение N 98103805/09 (004261 от 03.03.98). Объекты разнесены в пространстве на угол Δβ₀₁ на фиг.1 и Δβ₀₂ на фиг.2.

По излучениям определяют пеленг на объект O₁- β_п1 фиг.1 и β_п2 на фиг.2, а по пакету сигналов РЛС_д - координаты его центра соответственно β_ц1 и β_ц2, которые принимают за координаты группового объекта. По этим данным определяют параметры привязки центра пакета к пеленгу излучающего объекта - соответственно Δβ₁= β_ц1-β_п1 и Δβ₂= β_ц2-β_п2.
Если группа этих объектов маневрирует, сохраняя угловой разнос, т.е. Δβ₀₁≈ Δβ₀₂, то и Δβ₁≈ Δβ₂.
При этом, согласно предлагаемому способу независимо от изменения размера пакета и положения его центра относительно экстраполированного значения уточнение координат с помощью РЛС_к проводится не будет.

Если же произойдет изменение углового разноса объектов так, что Δβ₀₂≠ Δβ₀₁, то изменится как привязка координат объектов к центру пакета, так и привязка центра пакета к пеленгу, т.е. Δβ₂≠ Δβ₁ Если это изменение будет обнаружено, то будет произведено уточнение координат с помощью РЛС_к, т. е. будет уточнена привязка координат объектов к центру пакета и параметры привязки центра пакета к пеленгу. Обнаружение изменений параметров привязки может производится по критерию аналогичному критерию обнаружения сигнала, т. е. по превышению порогового уровня
Таким образом, в отличие способа-прототипа в заявляемом способе РЛС_к будет использоваться для уточнения координат только в случае изменения углового разноса объектов в группе, независимо от величины маневра всей группы или измерения размера пакета сигналов.

Условием, ограничивающем область использования изобретения, является требование наличия излучении хотя бы от одного объекта группы, но при этом следует считать, что вероятность работы радиоэлектронных средств, в частности бортовых РЛС, групповых объектов при их маневре повышается.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в перспективных РЛС для управления воздушным движением и для контроля воздушного пространства. Техническим результатом является снижение затрат энергии РЛС при сопровождении маневрирующих объектов, излучающих высокочастотные колебания. Для этого в способе, основанном на обнаружении и сопровождении объектов по центру пакета отраженных сигналов с помощью РЛС с длиной волны λ_д, на разрешении объектов и привязке их угловых координат к угловым координатам центра пакета с помощью РЛС с длиной волны λ_к < λ_д, дополнительно пеленгуют объекты по принимаемым от них излучениям и привязывают координаты центра пакета к пеленгам, операции РЛС с длиной волны λ_к повторяют, если изменение параметров привязки превысило пороговое значение. 2 ил.

Способ радиолокационного обнаружения и сопровождения объектов, основанный на обнаружении и сопровождении объектов по центру пакета отраженных сигналов с помощью РЛСд с длиной волны λ_д, на разрешении объектов и привязке их угловых координат к угловым координатам центра пакета с помощью РЛСк с длиной волны λ_к < λ_д, отличающийся тем, что дополнительно пеленгуют объекты по принимаемым от них излучениям и привязывают координаты центра пакета к пеленгам, операции РЛСк повторяют, если изменение параметров привязки превысило пороговое значение
Δβ_пор:|Δβ₂-Δβ₁| > Δβ_пор,
где Δβ₂, Δβ₁ - параметры привязки центра пакета к пеленгу излучающего объекта.