СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ Российский патент 2007 года по МПК G01S11/00 

Текст описания приведен в факсимильном виде

Изобретение относится к пассивным системам обнаружения радиолокационных сигналов с выносными антенными устройствами. Достигаемым техническим результатом изобретения является расширение частотного диапазона приема при одновременном повышении достоверности обнаружения и точности определения параметров радиолокационных сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что в системе обнаружения радиолокационных сигналов прием, обработка и измерение параметров сигналов источников радиоизлучений осуществляется в шести частотных диапазонах с использованием дополнительной пороговой обработки путем сравнения сигналов смежных частотных диапазонов с одновременным использованием для приема сигналов третьего, четвертого и пятого частотных диапазонов двух различных антенных устройств, а также с использованием при обработке информации программируемых логических элементов, цифровых сигнальных процессоров и унифицированных вычислительных модулей. 12 ил.

Система обнаружения радиолокационных сигналов, содержащая последовательно соединенные первое антенное устройство и частотно-разделительное и усилительное устройство, в котором производится разделение принятых сигналов на смежные частотные диапазоны, модуляция и регулируемое посредством аттенюаторов усиление на сверхвысокой частоте (СВЧ), а также двухканальное приемное устройство, в каждом канале которого сначала в блоке усилителей и делителей мощности производится усиление с отделением части мощности СВЧ-сигналов для передачи в измеритель мгновенной частоты (ИМЧ) соответствующего частотного диапазона, затем в блоке полосовой фильтрации и преобразования на видеочастоту производится выделение смежных поддиапазонов импульсных и непрерывных сигналов (ИНС) верхней полосы частот, ИНС нижней полосы частот, а также узкополосных ИНС в частотном диапазоне данного канала приема, после чего производится усиление выделенных видеосигналов в соответствующих блоках видеоусилителей ИНС, компенсационные входы которых подключены к выходам общего для обоих каналов блока регулировки напряжений компенсации (РНК) паразитной амплитудной модуляции шумов (ПАМ), опорные входы которого и входы модуляции частотно-разделительного и усилительного устройства соединены с соответствующими выходами первого генератора опорных напряжений, кроме того, содержащая устройство первичной обработки, в котором производится обнаружение источников радиоизлучения (ИРИ) и определение параметров их сигналов, соединенное с устройством вторичной обработки, управления и индикации, в котором производится формирование формуляров ИРИ, сопровождение ИРИ, классификация ИРИ путем сравнения полученных формуляров с имеющимися в памяти априорными данными и формирование информации для отображения на индикаторном устройстве, при этом устройство первичной обработки выполнено на основе блоков обработки сигналов (БОС), каждый из которых настроен на обработку сигналов определенного частотного диапазона и содержит, по меньшей мере, один блок обнаружения и измерения параметров, информационный выход которого соединен с портом прямого доступа в память цифрового сигнального процессора (ЦСП), в котором производится объединение сигналов от одного ИРИ в пачки, вычисление усредненных параметров сигналов в пачке и определение азимута ИРИ с формированием выходных данных на выходе первого последовательного порта и формированием значений порога обнаружения на выходе второго последовательного порта, причем входы БОС, на которые поступают непрерывные видеосигналы смежных частотных полос в частотном диапазоне БОС, образованы соответствующими входами аналогового коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) непрерывных сигналов соединен с входом непрерывных сигналов блока обнаружения и измерения параметров, входы импульсных сигналов которого соединены с выходами соответствующих АЦП импульсных сигналов, вход каждого из которых, образующий вход импульсного видеосигнала соответствующей полосы в частотном диапазоне БОС, соединен с сигнальным входом соответствующего компаратора группы основных компараторов, пороговые входы которых через цифроаналоговый преобразователь соединены с выходом второго последовательного порта ЦСП, а выходы соединены с первой группой входов сигналов обнаружения блока обнаружения и измерения параметров, выход которого по сигналу обнаружения источника радиоизлучения (ИРИ) и входы, на которые поступают код частоты, сигнал обнаружения фазовой манипуляции (ФМ) и видео-ФМ сигнал, соединены с ИМЧ соответствующего частотного диапазона, выходы блока обнаружения и измерения параметров, образующие соответствующие выходы БОС, на которых формируются напряжения компенсации и сигналы отключения компенсации, соединены с соответствующими входами блока РНК ПАМ, работающего в частотном диапазоне БОС, а выходы, на которых формируются сигналы включения аттенюаторов, соединены с входами регулировки усиления входных каскадов усиления соответствующего частотного канала приема, отличающаяся тем, что вышеуказанное первое антенное устройство выполнено в виде широкополосной зеркальной антенны с приводом вращения, вышеуказанное частотно-разделительное и усилительное устройство является частотно-разделительным и усилительным устройством сигналов третьего, четвертого и пятого частотных диапазонов, имеющих полосы со смежными границами, при этом его выходы, на которых формируются СВЧ-сигналы третьего и четвертого частотных диапазонов, подключены к входам вышеуказанного двухканального приемного устройства, которое является первым двухканальным приемным устройством сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, кроме этого, в систему введено второе антенное устройство, состоящее из двух коммутируемых кольцевых антенных решеток (КАР), выходы которых соединены с соответствующими входами двухканального приемного устройства сигналов первого и второго частотных диапазонов, в каждом канале которого последовательно соединены антенный переключатель и усилительно-детекторный блок, выходы которого подключены к соответствующим входам блока видеоусилителей ИНС первого и второго частотных диапазонов, причем полоса второго частотного диапазона имеет смежные границы с полосами первого и третьего частотных диапазонов, кроме этого, в систему введено третье антенное устройство, состоящее из трех коммутируемых КАР, выходы которых соединены соответственно с входами коммутационно-усилительных устройств третьего, четвертого и пятого частотных диапазонов, причем выходы коммутационно-усилительных устройств третьего и четвертого частотных диапазонов подключены к сигнальным входам второго двухканального приемного устройства сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, выполненного аналогично первому двухканальному приемному устройству сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, а выход коммутационно-усилительного устройства пятого частотного диапазона через первый делитель мощности соединен с входом импульсных сигналов первого блока детекторов-видеоусилителей ИНС пятого частотного диапазона, вход непрерывных сигналов которого соединен со вторым выходом первого делителя мощности через первый усилитель СВЧ, кроме этого, в систему введены четвертое антенное устройство, выполненное в виде некоммутируемой КАР, выходы которой соединены с сигнальным входом приемного устройства сигналов шестого частотного диапазона, выполненного в виде узкополосного приемника прямого усиления, а также второй блок детекторов-видеоусилителей ИНС пятого частотного диапазона, опорный вход которого, образованный входом его блока РНК НАМ в его составе, соединен с соответствующим выходом первого генератора опорных напряжений, а также второй генератор опорных напряжений, соответствующие выходы которого подключены к входам модуляции усилительно-детекторных блоков двухканального приемного устройства сигналов первого и второго частотных диапазонов и опорным входам блока РНК ПАМ в составе блока видеоусилителей ИНС первого и второго частотных диапазонов, третий генератор опорных напряжений, соответствующие выходы которого подключены к входам модуляции коммутационно-усилительных устройств третьего и четвертого частотных диапазонов и опорным входам блока РНК ПАМ второго двухканального приемного устройства сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, четвертый генератор опорных напряжений, соответствующие выходы которого подключены к входам модуляции коммутационно-усилительного устройства пятого частотного диапазона и приемного устройства сигналов шестого частотного диапазона и к опорным входам блоков РНК ПАМ, входящих в состав первого блока детекторов-видеоусилителей ИНС пятого частотного диапазона и приемного устройства сигналов шестого частотного диапазона, кроме того, в систему введены первое устройство измерения мгновенной частоты, содержащее первый ИМЧ, вход которого соединен с выходом первого переключателя каналов, а также второй и третий ИМЧ, входы которых через третий делитель мощности соединены с выходом второго переключателя каналов, и второе устройство измерения мгновенной частоты, содержащее четвертый ИМЧ, соединенный с выходом третьего переключателя каналов, входы которого соединены соответственно со вторым выходом второго делителя мощности и одним из выходов четвертого делителя мощности, вход которого подключен к выходу СВЧ-сигналов пятого частотного диапазона частотно-разделительного и усилительного устройства, а другой выход подключен к входу пятого делителя мощности, первый выход которого непосредственно подключен к входу импульсных сигналов второго блока детекторов-видеоусилителей ИНС пятого частотного диапазона, а второй выход соединен с его входом непрерывных сигналов через второй усилитель СВЧ, при этом входы первого переключателя каналов соединены соответственно с выходами СВЧ-сигналов третьего частотного диапазона первого и второго двухканальных приемных устройств сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, выходы СВЧ-сигналов четвертого частотного диапазона которых соединены с соответствующими входами второго переключателя каналов, кроме этого, в устройство первичной обработки, содержащее пять БОС, введены цифровое приемное устройство, сигнальный вход которого соединен с выходом СВЧ-сигналов приемного устройства сигналов шестого частотного диапазона, и устройство управления и обмена, которое выполнено с возможностью взаимодействия с цифровым приемным устройством и блоками обработки сигналов при использовании интерфейсной магистрали последовательного канала, которая соединена с цифровым приемным устройством, с первыми последовательными портами ЦСП каждого БОС и с входами загрузки программ блоков обнаружения и измерения параметров каждого БОС, трансляции информационных данных и принимаемых с информационного выхода привода первого антенного устройства сигналов углового положения антенны в устройство вторичной обработки, управления и индикации под управлением своего контроллера последовательных каналов, а также формирования сигналов включения модуляции, первый из которых подается на управляющие входы первого и третьего генераторов опорных напряжений, а второй и третий подаются соответственно на управляющие входы второго и четвертого генераторов опорных напряжений, и формирования сигналов управления КАР, которые подаются на управляющие входы соответствующих антенных переключателей двухканального приемного устройства сигналов первого и второго частотных диапазонов и на соответствующие управляющие входы коммутационно-усилительных устройств третьего, четвертого и пятого частотных диапазонов, при этом выходы импульсных и непрерывных видеосигналов, формируемых блоком видеоусилителей ИНС первого и второго частотных диапазонов, а также его входы напряжений компенсации и входы сигналов отключения компенсации соединены с соответствующими входами и выходами первого БОС, а выходы первого БОС, на которых формируются сигналы включения аттенюаторов, подключены к входам регулировки усиления усилительно-детекторных блоков двухканального приемного устройства сигналов первого и второго частотных диапазонов, выходы блоков видеоусилителей ИНС первого и второго двухканальных приемных устройств третьего и четвертого частотных диапазонов, на которых формируются импульсные и непрерывные видеосигналы третьего частотного диапазона, подключены к соответствующим входам второго БОС, выход которого по сигналу обнаружения ИРИ и входы, на которые поступают код частоты, сигнал обнаружения ФМ и видео-ФМ сигнал, соединены с соответствующим входом и выходами первого ИМЧ, выходы второго БОС, на которых формируются напряжения компенсации и сигналы отключения компенсации для каналов обработки непрерывных сигналов третьего частотного диапазона, подключены к соответствующим входам блоков РНК ПАМ первого и второго двухканальных приемных устройств сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, выход второго БОС, на котором формируется сигнал управления переключателем каналов, подключен к управляющему входу первого переключателя каналов, а выходы, на которых формируются сигналы включения аттенюаторов, подключены соответственно к входу регулировки усиления коммутационно-усилительного устройства третьего частотного диапазона и входу второй ступени регулировки усиления сигналов третьего частотного диапазона частотно-разделительного и усилительного устройства, выходы блоков видеоусилителей ИНС первого и второго двухканальных приемных устройств сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, на которых формируются импульсные и непрерывные видеосигналы верхней полосы частот и узкополосные импульсные и непрерывные видеосигналы четвертого частотного диапазона, подключены к соответствующим входам третьего БОС, выход которого по сигналу обнаружения ИРИ и входы, на которые поступают код частоты, сигнал обнаружения ФМ и видео-ФМ сигнал, соединены с соответствующим входом и выходами второго ИМЧ, выходы третьего БОС, на которых формируются напряжения компенсации для каналов обработки непрерывных сигналов верхней полосы частот и узкополосных сигналов четвертого частотного диапазона, подключены к соответствующим входам блоков РНК ПАМ первого и второго двухканальных приемных устройств обработки сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, выход третьего БОС, на котором формируется сигнал отключения компенсации в каналах обработки непрерывных сигналов четвертого частотного диапазона, подключен к соответствующему управляющему входу блока РНК ПАМ второго двухканального приемного устройства сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, выход третьего БОС, на котором формируется сигнал управления переключателем каналов, подключен к управляющему входу второго переключателя каналов, а выход, на котором формируется сигнал включения аттенюатора, подключен к входу регулировки усиления коммутационно-усилительного устройства четвертого частотного диапазона, выходы блоков видеоусилителей ИНС первого и второго двухканальных приемных устройств сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, на которых формируются импульсные и непрерывные видеосигналы нижней полосы частот четвертого частотного диапазона, подключены к соответствующим входам четвертого БОС, выход которого по сигналу обнаружения ИРИ и входы, на которые поступают код частоты, сигнал обнаружения ФМ и видео-ФМ сигнал, соединены с соответствующим входом и выходами третьего ИМЧ, выходы четвертого БОС, на которых формируются напряжения компенсации для каналов обработки непрерывных сигналов нижней полосы частот четвертого частотного диапазона, подключены к соответствующим входам блоков РНК ПАМ первого и второго двухканальных приемных устройств сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, выход четвертого БОС, на котором формируется сигнал отключения компенсации в каналах обработки непрерывных сигналов четвертого частотного диапазона, подключен к соответствующему управляющему входу блока РНК ПАМ первого двухканального приемного устройства сигналов третьего и четвертого частотных диапазонов, выходы четвертого БОС, на которых формируются сигналы включения аттенюаторов, подключены соответственно к входу первой ступени регулировки усиления и входу второй ступени регулировки усиления сигналов четвертого частотного диапазона частотно-разделительного и усилительного устройства, выходы первого и второго блоков детекторов-видеоусилителей ИНС пятого частотного диапазона и выходы приемного устройства сигналов шестого частотного диапазона, на которых формируются импульсные и непрерывные видеосигналы шестого частотного диапазона, подключены к соответствующим входам пятого БОС, выход которого по сигналу обнаружения ИРИ и входы, на которые поступают код частоты, сигнал обнаружения ФМ и видео-ФМ сигнал, соединены с соответствующим входом и выходами четвертого ИМЧ, выходы пятого БОС, на которых формируются напряжения компенсации и сигналы отключения компенсации, подключены к соответствующим входам блоков РНК ПАМ первого и второго блоков детекторов-видеоусилителей ИНС пятого частотного диапазона и приемного устройства сигналов шестого частотного диапазона, выход пятого БОС, на котором формируется сигнал управления переключателем каналов, подключен к управляющему входу третьего переключателя каналов, выход пятого БОС, на котором формируется сигнал включения аттенюатора, подключен к входу второй ступени регулировки усиления сигналов пятого частотного диапазона частотно-разделительного и усилительного устройства, кроме вышеуказанного, в состав каждого БОС с первого по пятый введена группа дополнительных компараторов, входы первого из которых соединены соответственно с первым и вторым входами импульсных видеосигналов БОС, входы каждого следующего, начиная со второго, соединены соответственно с предыдущим и следующим входами импульсных видеосигналов БОС, а выходы дополнительных компараторов подключены ко второй группе входов сигналов обнаружения блока обнаружения и измерения параметров.