СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ЦЕЛИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК G01S13/00 

Изобретение относится к системам обнаружения объектов путем отражения от его поверхности радиоволн и может быть использовано в радиолокации для распознавания целей.

Известен способ распознавания, заключающийся в излучении в сторону цели электромагнитной энергии, приеме отраженных от цели сигналов, распознавании цели по принятому изображению геометрических размеров и конфигурации [Патент США №3978480, кл. G01S 9/00, 1974 г.].

Известно устройство для распознавания цели, содержащее последовательно соединенные антенну, радиолокационную станцию (РЛС), частотный анализатор, сравнивающее устройство и первый индикатор, первое запоминающее устройство (ЗУ) эталонов, выход которого соединен со вторым входом первого сравнивающего устройства, второй индикатор, вход которого соединен с выходом РЛС, последовательно соединенные второе ЗУ эталонов, второе сравнивающее устройство и третий индикатор, причем второй вход второго сравнивающего устройства соединен с выходом РЛС [Небабин В.Г., Сергеев В.В. Методы и техника радиолокационного распознавания. - М.: Радио и связь, 1984, с.30].

Недостатками данных способа и устройства является невозможность распознавания сигналов, принадлежащих одной цели.

Наиболее близким к изобретению является способ распознавания сигналов, принадлежащих одной цели, основанный на излучении в сторону цели электромагнитной энергии и приеме отраженных от цели сигналов, осуществлении узкополосной фильтрации составляющих частот Доплера спектра отраженного сигнала, измерении частоты Доплера Δf_i каждой составляющей спектра отраженного сигнала по номеру фильтра, определении угловых координат Δφ_i каждой составляющей спектра отраженного сигнала, определении собственной скорости движения каждой точки из выражения, , где λ - длина волны излучаемого сигнала, сравнивают полученные значения собственной скорости движения каждой точки из выражения, ΔV_i=|V_i-V_i+1|, при ΔV_i≤U, где U - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов одной цели [Винокуров В.И., Винокуров Д.В., патент РФ на изобретение №2410715].

Наиболее близким к изобретению является устройство распознавания сигналов, принадлежащих одной цели, содержащее последовательно соединенные антенну, РЛС, частотный анализатор, а также n блоков измерения угловых координат, вычислитель и индикатор, причем каждый блок измерения угловых координат содержит последовательно соединенные амплитудный детектор, усилитель сигнала ошибки и детектор сигнала ошибки, выходы частотного анализатора соединены с входами блоков измерения угловых координат, выходы которых соединены с входами вычислителя, выход которого соединен с входом индикатора [Винокуров В.И., Винокуров Д.В. патент РФ на изобретение №2410715].

Недостатком данного способа и устройства является невозможность распознавания сигналов, принадлежащих групповой цели.

Технической задачей изобретения является расширение информативности за счет обеспечения возможности распознавания целей одиночных, групповых и распознавания числа одиночных целей при их полете в составе группы.

Сущность изобретения достигается тем, что в способе распознавания цели, заключающемся в излучении в сторону цели электромагнитной энергии и приеме отраженных от цели сигналов, осуществлении узкополосной фильтрации составляющих частот Доплера спектра отраженного сигнала, измерении частот Доплера Δf_i каждой составляющей спектра отраженного сигнала по номеру фильтра, определении угловых координат Δφ_i каждой составляющей спектра отраженного сигнала, определении собственной скорости движения каждой блестящей точки распознаваемой цели в соответствии с выражением , где λ - длина волны излучаемого сигнала, сравнении полученных значений собственной скорости движения каждой блестящей точки в соответствии с выражением ΔV_i=|V_i-V_i+1|, при этом, в случае ΔV_i≤U, где U - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов одной цели, дополнительно определяют групповую цель на основе сравнения полученных значений собственной скорости движения каждой блестящей точки в соответствии с выражением ΔV_i=|V_i-V_i+1|, при этом, в случае если ΔV_i≥U₁, где U₁ - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов групповой цели, определяют число целей входящих в состав групповой цели на основе сравнении скоростей движения блестящих точек целей с пороговыми значениями в соответствии с выражением , где U_1n - пороговые значения, которые определяются с учетом дистанций движений целей в группе и соответственно скоростей движения блестящих точек различных целей.

Способ реализуется в устройстве распознавания цели содержащим последовательно соединенные антенну, РЛС и частотный анализатор, а также n блоков измерения угловых координат, вычислитель и индикатор цели, причем каждый блок измерения угловых координат содержит последовательно соединенные амплитудный детектор, усилитель сигнала ошибки и детектор сигнала ошибки, выходы частотного анализатора соединены с входами блоков измерения угловых координат, выходы которых соединены с входами вычислителя, выход которого соединен с входом индикатора, при этом в вычислителе определяют собственную скорость движения каждой блестящей точки распознаваемой цели из выражения , где λ - длина волны излучаемого сигнала, сравнивают полученные значения собственной скорости движения каждой блестящей точки в соответствии с выражением ΔV_i=|V_i-V_i+1|, при ΔV_i≤U, где U - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов одной цели, дополнительно определяют групповую цель на основе сравнении в вычислителе значений собственной скорости движения каждой блестящей точки ΔV_i=|V_i-V_i+1| с пороговым значением U₁, при этом в случае ΔV_i≥U₁, принимают решение о принадлежности сигналов групповой цели, определяют число целей, входящих в состав групповой цели на основе сравнении скоростей движения блестящих точек целей с пороговыми значениями в соответствии с выражением , где U_1n - пороговые значения, которые определяются с учетом дистанций движений целей в группе и соответственно скоростей движения блестящих точек различных целей.

На чертеже приведена функциональная схема устройства распознавания сигналов, принадлежащих одной цели, где 1 - антенна; 2 - РЛС; 3 - частотный анализатор; 4 - блок измерения угловых координат; 5 - вычислитель; 6 - индикатор цели, 7 - амплитудный детектор; 8 - усилитель сигнала ошибки; 9 - детектор сигнала ошибки.

Устройство распознавания групповой цели содержит последовательно соединенные антенну 1, РЛС 2, а также частотный анализатор 3, n блоков 4 измерения угловых координат, вычислитель 5, индикатор 6, причем каждый блок 4 измерения угловых координат содержит последовательно соединенные амплитудный детектор 7, усилитель сигнала ошибки 8 и детектор сигнала ошибки 9, выходы частотного анализатора 3 соединены с входами блоков измерения угловых координат 5, выходы которых соединены с входами вычислителя 6, выход которого соединен с входом индикатора 6.

Устройство распознавания групповой цели, функционирует следующим образом.

Отраженный от движущейся цели сигнал поступает на вход антенны 1 и через РЛС 2 поступает на вход частотного анализатора 3, где осуществляется расфильтровка сигнала по n узкополосным каналам. Сигналы с выходов каждого фильтрового канала поступают на входы блоков 4 измерения угловых координат, где производится измерение угловых координат сигнала с каждого фильтрового канала. Сигналы с выходов блоков 4 измерения угловых координат поступают в вычислитель 5, где производится определение собственной скорости движения каждой блестящей точки из выражения , где λ - длина волны излучаемого сигнала, сравнение полученных значений собственной скорости движения каждой блестящей точки из выражения ΔV_i=|V_i-V_i+1|, при ΔV_i≤U₁, где U₁ - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов одиночной цели.

В случае если ΔV_i≥U₁, где U₁ - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов групповой цели.

Определяют число целей, входящих в состав групповой цели, путем сравнении скоростей движения блестящих точек целей с пороговыми значениями в соответствии с выражением , где U_1n - пороговые значения.

Пороговые значения определяются с учетом дистанций движений целей в группе и соответственно скоростей движения блестящих точек различных целей.

Сигналы с выхода вычислителя 5 поступают на вход индикатора 6, на котором высвечивается информация о принадлежности сигналов одиночной или групповой цели.

Изобретение относится к системам обнаружения объектов и может быть использовано в радиолокации для распознавания цели. Сущность изобретения заключается в излучении в сторону цели электромагнитной энергии и приеме отраженных от цели сигналов, узкополосной фильтрации составляющих частот Доплера спектра отраженного сигнала, измерении частоты Доплера Δf_i каждой составляющей спектра отраженного сигнала по номеру фильтра, определении угловых координат Δφ_i каждой составляющей спектра отраженного сигнала, определении собственной скорости движения каждой блестящей точки распознаваемой цели из выражения , где λ - длина волны излучаемого сигнала, сравнении полученных значений собственной скорости движения каждой блестящей точки в соответствии с выражением ΔV_i=|V_i-V_i+1|, принятии решений о принадлежности сигналов одной цели, в случае ΔV_i≤U, где U - пороговое значение, в дополнительном определении групповой цели на основе сравнений полученных значений собственной скорости движения каждой блестящей точки в соответствии с выражением ΔV_i=|V_i-V_i+1|, при этом в случае если ΔV_i≥U₁, где U₁ - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов групповой цели, определяют число целей входящих в состав групповой цели, на основе сравнении скоростей движения блестящих точек целей с пороговыми значениями в соответствии с выражением , где U_1n - пороговые значения, которые определяются с учетом дистанций движений целей в группе и соответственно скоростей движения блестящих точек различных целей. Достигаемый технический результат изобретения - повышение информативности. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ распознавания цели, заключающийся в излучении в сторону цели электромагнитной энергии и приеме отраженных от цели сигналов, осуществлении узкополосной фильтрации составляющих частот Доплера спектра отраженного сигнала, измерении частот Доплера Δf_i каждой составляющей спектра отраженного сигнала по номеру фильтра, определении угловых координат Δφ_i каждой составляющей спектра отраженного сигнала, определении собственной скорости движения каждой блестящей точки распознаваемой цели в соответствии с выражением , где λ - длина волны излучаемого сигнала, сравнении полученных значений собственной скорости движения каждой блестящей точки в соответствии с выражением ΔV_i=|V_i-V_i+1|, при этом в случае ΔV_i≤U, где U - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов одной цели, отличающийся тем, что определяют групповую цель на основе сравнения полученных значений собственной скорости движения каждой блестящей точки в соответствии с выражением ΔV_i=|V_i-V_i+1|, при этом в случае, если ΔV_i≥U₁, где U₁ - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов групповой цели, определяют число целей, входящих в состав групповой цели, на основе сравнения скоростей движения блестящих точек целей с пороговыми значениями в соответствии с выражением , где U_1n - пороговые значения, которые определяются с учетом дистанций движений целей в группе и соответственно скоростей движения блестящих точек различных целей.

2. Устройство распознавания цели содержит последовательно соединенные антенну, РЛС и частотный анализатор, а также n блоков измерения угловых координат, вычислитель и индикатор цели, причем каждый блок измерения угловых координат содержит последовательно соединенные амплитудный детектор, усилитель сигнала ошибки и детектор сигнала ошибки, выходы частотного анализатора соединены с входами блоков измерения угловых координат, выходы которых соединены с входами вычислителя, выход которого соединен с входом индикатора, при этом в вычислителе определяют собственную скорость движения каждой блестящей точки распознаваемой цели из выражения , где λ - длина волны излучаемого сигнала, сравнивают полученные значения собственной скорости движения каждой блестящей точки в соответствии с выражением ΔV_i=|V_i-V_i+1|, при ΔV_i≤U, где U - пороговое значение, принимают решение о принадлежности сигналов одной цели, отличающееся тем, что определяют групповую цель на основе сравнения в вычислителе значений собственной скорости движения каждой блестящей точки ΔV_i=|V_i-V_i+1| с пороговым значением U₁, при этом в случае ΔV_i≥U₁ принимают решение о принадлежности сигналов групповой цели, определяют число целей входящих в состав групповой цели на основе сравнения скоростей движения блестящих точек целей с пороговыми значениями в соответствии с выражением , где U_1n - пороговые значения, которые определяются с учетом дистанций движений целей в группе и соответственно скоростей движения блестящих точек различных целей.