СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ГРУППОВЫХ ОБЪЕКТОВ Российский патент 2000 года по МПК G01S5/04 G01S3/72 

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

В процессе управления и контроля необходимо знание точных координат всех объектов, находящихся в пространстве, разрешать объекты, разнесенные по угловым координатам на 1-2^o, обнаруживать (распознавать) групповые объекты в случае невозможности их разрешения.

Разрешающую способность по угловым координатам обеспечивают за счет применения антенны соответствующих размеров, поскольку возможность разрешения определяется шириной луча, ДНА, которая в свою очередь пропорциональна λ/d (λ - длина волны РЛС; d - линейный размер апертуры антенны).

Недостаток этого способа состоит в том, что в длинноволновом диапазоне при реальных значениях d невозможно обеспечить указанную выше разрешающую способность. В этом случае стоит задача: хотя бы обнаружить наличия группового объекта, после чего может быть привлечена коротковолновая РЛС для разрешения объектов внутри группы (Патент N 2126543). Обнаружить групповой объект можно на основе его пеленгования.

Известны различные способы пеленгования, например, пеленгование излучений бортовых радиоэлектронных средств объекта (Справочник по радиолокации, под ред. М.Сколника, М., "Сов. радио", 1978, т. 4, с.206). Факт получения с направления, в котором длинноволновая РЛС обнаружила объект, более одного пеленга будет свидетельствовать об обнаружении группового объекта. Недостаток способа состоят в том, что из группы объектов может излучать лишь один объект. Например, при парном объекте и наличии излучений только одного из них способ дает один пеленг на излучающий объект.

Известен одноканальный способ пеленгации объекта путем измерения углового положения центра пакета отраженных сигналов (Теоретические основы радиолокации, под ред. Я.Д.Ширмана, М., "Сов. радио", 1970, с.274). Недостаток способа состоит в том, что с помощью этого способа будут определены координаты центра суммарного пакета отраженных сигналов от группы объектов, в т. ч. эти координаты могут соответствовать ложному положению объекта. Так, например, при парном неразрешаемом объекте этот способ дает пеленг между объектами (при равной мощности отраженных от них сигналов). Наиболее часто используемым техническим решением является моноимпульсный способ пеленгации, в частности, основанный на приеме сигналов с суммарной диаграммой направленности (ДН_Σ) и разностной (ДН_Δ), на сравнении амплитуд принятых сигналов и определении пеленгового направления (Там же, с.301, 5.18, а также А.И. Леонов, К. И.Фомичев. Моноимпульсная радиолокация, М., Радио и связь, 1984, с. 70-71, III). По величине сигнала, принятого ДН_Δ, определяют степень отклонения ДН_Σ от пеленга на объект (Теоретические основы, с.302, 1-й абз. сверху), если он равен нулю, то направление ДН_Σ соответствует пеленгу.

Недостаток этого способа состоит в том, что он не применим для пеленгации в случае неразрешаемых групповых объектов, разнесенных по угловым координатам, т.к. в этом случае будет происходить искажение фазового фронта волны, падающей на антенну, и способ может давать ложные пеленги.

Рассмотрим это более подробно.

1. Сигнал разностного канала U_Δ≠ 0.

Возможны три случая:
а) обнаружен одиночный объект, ДН_Σ отклонена от пеленга на него;
б) обнаружен неразрешаемый групповой объект, направление ДН_Σ не совпадает с пеленгом ни на один из объектов;
в) обнаружен неразрешаемый групповой объект, направление ДН_Σ совпадает с пеленгом на один из объектов.

2. U_Δ= 0
Возможны два случая:
а) обнаружен одиночный объект, направление ДН_Σ совпадает с пеленгом;
б) обнаружен неразрешаемый групповой объект, направление ДН_Σ не совпадает с пеленгом ни на один из объектов (способ дает "ложный" пеленг).

Из анализа этих случаев видно, что при использовании суммарно-разностного способа пеленгования невозможно принять решение о наличии неразрешаемого группового объекта, поэтому этот способ используется для пеленгования одиночного объекта. Таким образом, недостаток рассмотренных способов пеленгации состоит в том, что по групповым объектам они могут давать ложный пеленг, положение которого зависит от состава групповых объектов и свойств конкретного способа пеленгования. Отсюда следует, что пеленги по групповому объекту, полученные различными способами, как правило, совпадать не будут.

Заявляемое изобретение направлено на решение следующей задачи: обнаружение неразрешаемых групповых объектов, разнесенных по угловым координатам.

Эта задача решается на основе использования свойства, заключающегося в том, что различные способы пеленгования по групповым неразрешаемым объектам дают несовпадающие пеленги.

Указанный результат достигается тем, что в способе обнаружения неразрешаемых групповых объектов, основанном на пеленгации, согласно изобретенью пеленгацию осуществляют одновременно двумя или более способами и принимают решение о наличии неразрешаемых объектов, если разброс полученных значений пеленга превышает пороговую величину.

Тем, что пеленгацию осуществляют с помощью одноканального и моноимпульсного способов.

Тем, что пеленг определяют по направлению приема излучений бортовых радиоэлектронных средств и с помощью одноканального или еще и моноимпульсного способов.

Суть изобретения состоит в следующем. При обзоре пространства и обнаружении, например, двух одинаковых и неразрешаемых объектов одноканальный способ дает пеленг между объектами, а пеленг по излучениям - на один из объектов. Значения пеленгов будут отличаться на величину, равную половине углового разноса объектов, что будет обнаружено при сравнении их значений. При наличии трех объектов, приеме излучений от среднего объекта и симметричном положении относительно него двух других возможен пропуск признака группового объекта. Для снижения вероятности пропуска может быть использован дополнительно еще и моноимпульсный способ пеленгации.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для управления воздушным движением, для контроля воздушного пространства. В основу изобретения положена техническая задача по обнаружению неразрешаемых групповых объектов, разнесенных по угловым координатам, что и является достигаемым техническим результатом. Решение задачи основывается на использовании свойства, заключающегося в том, что различные способы пеленгования по групповым неразрешаемым объектам дают несовпадающие пеленги. Для этого в способе обнаружения неразрешаемых групповых объектов, основанном на пеленгации, пеленгацию осуществляют одновременно двумя или более способами и принимают решение о наличии неразрешаемых групповых объектов, если разброс полученных значений пеленга превышает пороговую величину. Для этого пеленгацию осуществляют с помощью одноканального и моноимпульсного способов. Для этого пеленг определяют по направлению приема излучений бортовых радиоэлектронных средств и с помощью одноканального или еще и моноимпульсного способов. 2 з.п.ф-лы.

1. Способ обнаружения неразрешаемых групповых объектов, основанный на пеленгации, отличающийся тем, что пеленгацию осуществляют одновременно двумя или более способами и принимают решение о наличии неразрешаемых групповых объектов, если разброс полученных значений пеленга превышает пороговую величину. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пеленгацию осуществляют с помощью одноканального и моноимпульсного способов. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пеленг определяют по направлению приема излучений бортовых радиоэлектронных средств и с помощью одноканального или еще и моноимпульсного способов.