СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ КЛАССА ЦЕЛИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2013 года по МПК F41H11/02 G01S13/52 

Описание патента на изобретение RU2493532C2

Изобретения относятся к радиолокационной технике и могут быть использованы при создании формирователей команды на пуск защитного боеприпаса для комплексов активной защиты объектов.

Известна РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса [патент №2374597, RU, F41H 11/02], содержащая приемно-передающую антенну, вход которой работающий на передачу, подключен к высоко мощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика, а выход, через фильтр разностных частот и обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот, к выходной шине.

РЛС может быть использована при создании комплексов активной защиты объектов, но она не может распознать класс цели атакующей объект, для того чтобы выбрать тип защитного боеприпаса для пуска его на встречу цели.

Известна РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС) [патент 2367975, RU, G01S 13/58], содержащая приемно-передающую антенну, вход которой работающий на передачу, подключен к высоко мощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно спадающему закону, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика, а выход, через фильтр разностных частот, обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот, измеритель интервала времени и вычислитель начальной скорости снаряда к выходной шине.

Данную РЛС также можно использовать при создании комплексов активной защиты объектов, но она тоже не может распознавать класс атакующей цели.

Целью изобретения является повышение эффективности работы комплексов активной защиты объектов.

Поставленная цель достигается за счет определения устройством класса цели атакующей защищаемый объект, что позволяет выбрать защитный боеприпас нужного типа.

Распознавание класса цели осуществляют посредством измерения скорости цели известной РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), причем РЛС излучает непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону и на ней дополнительно измеряют tп - время пролета целью известного интервала расстояния S, между моментами обнаружения на РЛС разностных сигналов частотой:

3Fдо+3Fдо×δ=3(2Vofo/C)+3×δ×(2Vofo/C) и 3(2Vofo/C)-3×δ×(2Vofo/C), значительно меньшего, чем длина цели L,

где Fдо - частота Доплера защитного боеприпаса, Гц,

δ - коэффициент, определяющий длину S известного интервала расстояния и по длине цели L=Vц×tп - результату перемножения Vц - скорости цели на время пролета целью известного интервала расстояния, устанавливают класс цели.

Устройство распознавания класса цели (фиг.1) содержит приемно-передающую антенну 2, вход которой работающий на передачу, подключен к высоко мощному выходу передатчика 1 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя 3, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика 1 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, через фильтр разностных частот 4, обнаружитель 5 сигнала узкополосного спектра частот, измеритель 6 интервала времени, вычислитель 7 начальной скорости снаряда, схему 9 умножения и постоянное запоминающее устройство 10 подключен к выходным шинам 11, а также выход обнаружителя 5 сигнала узкополосного спектра частот, через вычислитель 8 времени обнаружения сигнала, подключен к вторым входам схемы 9 умножения.

Рассмотрим, в том числе на примерах, работу устройства распознавания класса цели (фиг.1).

Пусть РЛС в пространство излучает и принимает отраженные от неподвижных объектов и перемещающейся цели со скоростью, например, V2000=2000 м/с, непрерывные сигналы с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал) с, например параметрами:

fн=100 ГГц - средняя частота НЛЧМ сигнала,

Fм=50 КГц и fд=50 МГц - частота модуляции и девиация частоты НЛЧМ сигнала, выбранными при базовом расстоянии Do=6 м и скорости защитного боеприпаса Vo=150 м/с,

а также при сигнале частотой 100 КГц, поступающим на НЧ смеситель РЛС.

В результате смешивания в смесителе 3 отраженного и излученного сигналов на его выходе будут формироваться разностные сигналы частотой:

98,03=[(2Д98,03)Fм fд/С]-(2V2000fн/С)=300,5 КГц - разностный сигнал от цели находящейся на удалении в Д98,03=98,03 м от антенны РЛС, в момент когда на РЛС начинают формироваться разностные сигналы;

Fp98=[(2Д98)Fм fд/С]-(2V2000fн/С)=300 КГц - разностный сигнал от цели находящейся на удалении в Д98=98 м от РЛС;

Fp97,97=[(2Д97,97)Fм fд/С]-(2V2000fн/С)=299,5 КГц - разностный сигнал от цели находящейся на удалении в Д97,97=97,97 м от антенны РЛС, в момент когда после пролета целью данной точки пространства на РЛС перестают формироваться разностные сигналы.

Fp86=[(2Д86)Fм fд/С]-(2V2000fн/С)=100 КГц - разностный сигнал от цели находящейся на удалении в Д86=86 м от антенны РЛС, на удалении когда необходимо выдавать команду на пуск защитного боеприпаса.

То есть при пролете целью имеющей, например длину L=60 см, интервала расстояния Д98,0397,97=6 см, на выходе обнаружителя 5 сигнала узкополосного спектра частот будет сформирован импульс длительностью:

tи=[L+(Д98,0397,97)]/V2000=0,00033 с,

или, приблизительно, длительностью tи1=L/V2000=3×10-4 c.

В вычислителе 8 времени обнаружения сигнала импульс длительностью tи1=3×10-4 c преобразуется в цифровой код и запоминается до начала обнаружения на РЛС разностного сигнала от цели частотой Fp86=100 КГц, находящейся на удалении в Д86=86 м от антенны РЛС, на удалении когда будет вычислена вычислителем 7 начальной скорости снаряда скорость цели V2000=2000 м/с и когда уже необходимо будет выдавать команду на пуск защитного боеприпаса.

В схеме 9 умножения перемножают две вычисленные на РЛС величины: скорость цели V2000 и время пролета целью tи1 известного интервала расстояния Д98,0397,97, и получают на ее выходе величину цифрового числа соответствующего длине L=V2000×tи1 цели.

Очевидно, что зная длину цели и скорость ее перемещения в пространстве, можно определить класс цели, в нашем случае подлежащей уничтожению, т.е, распознать, что атакует объект, например, длинная ракета или короткая мина. Данную задачу решает постоянное запоминающее устройство 10 (ПЗУ), в которое записывается информация о длине возможных целей и соответствующий им класс. При этом нужная информация появляется на выходе ПЗУ в зависимости от того, какое по величине цифровое число поступает на вход ПЗУ.

Похожие патенты RU2493532C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЦЕЛИ ПО ДАЛЬНОСТИ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2011
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2522426C2
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ СБЛИЖЕНИЯ РАКЕТЫ С АСТЕРОИДОМ ПРИ ВСТРЕЧНЫХ КУРСАХ ИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2012
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2518108C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ВЫДАЧИ КОМАНД НА ПУСК И ПОДРЫВ ЗАЩИТНОГО БОЕПРИПАСА. РАДИОВЗРЫВАТЕЛЬ 2011
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2525303C2
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИННЫ ПЕРЕМЕЩАЮЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2012
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2518099C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАЩИТНОГО БОЕПРИПАСА, ПОДЛЕЖАЩЕГО ПУСКУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2011
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2531382C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ПРОЛЕТА СНАРЯДОМ НАЧАЛА И КОНЦА ИЗВЕСТНОГО ИНТЕРВАЛА РАССТОЯНИЯ, РЛС ИЗМЕРЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ СНАРЯДА 2007
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2367975C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОМАХА СНАРЯДА В ЗАЩИЩАЕМЫЙ ОБЪЕКТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2013
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2521822C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАЩИТНОГО БОЕПРИПАСА ПОДЛЕЖАЩЕГО ПУСКУ И ИХ МОМЕНТОВ ПУСКА И ПОДРЫВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2011
  • Семёнов Виктор Леонидович
RU2523031C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАЩИТНОГО БОЕПРИПАСА, ПОДЛЕЖАЩЕГО ПУСКУ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ (ВАРИАНТЫ) 2011
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2471138C1
РЛС ИЗМЕРЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ СНАРЯДА УСТАНОВЛЕННАЯ НА СТВОЛЕ ОРУДИЯ 2012
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2501033C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 493 532 C2

Реферат патента 2013 года СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ КЛАССА ЦЕЛИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретения относятся к радиолокационной технике. Техническим результатом является повышение эффективности работы комплексов активной защиты объектов. Первый и второй варианты способов распознавания класса цели основаны на результате перемножения Vц - скорости цели на tп - время пролета целью известного интервала расстояния S, значительно меньшего, чем L - длина цели и по вычисленной на РЛС L=Vц×tп - длине цели, при этом измеряют время пролета целью известного интервала расстояния между моментами обнаружения на РЛС разностных сигналов частотой: 3Fдо+3Fдо×δ=3(2Vofo/C)+3×δ×(2Vofo/C) и 3(2Vofo/C)-3×5×(2Vofo/C), где Fдо - частота Доплера защитного боеприпаса, δ - коэффициент, определяющий длину известного интервала расстояния, а скорость цели измеряют известной РЛС измерения начальной скорости снаряда. Причем в первом варианте используют излучающий непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а во втором варианте - по одностороннему пилообразному линейно спадающему закону. Первый и второй варианты устройств распознавания класса цели предназначены для реализации соответствующих способов. 4 н.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 493 532 C2

1. Способ распознавания класса цели, заключающийся в измерении скорости цели РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), отличающийся тем, что на РЛС, излучающей непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, дополнительно измеряют tп - время пролета целью известного интервала расстояния S, между моментами обнаружения на РЛС разностных сигналов частотой:
3Fдо+3Fдо·δ и 3Fдо-3Fдо·δ, значительно меньшего, чем длина цели L,
где Fдо - частота Доплера защитного боеприпаса,
δ - коэффициент, определяющий длину S известного интервала расстояния, и по длине цели L=Vц·tп - результату перемножения Vц - скорости цели на время пролета целью известного интервала расстояния устанавливают класс цели.

2. Устройство распознавания класса цели, содержащее РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), включающую приемно-передающую антенну, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика непрерывного сигнала, а выход, через фильтр разностных частот, обнаружитель сигнала узкополосного спектра частот и измеритель интервала времени подключен к вычислителю начальной скорости снаряда, отличающееся тем, что передатчик РЛС излучает непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а также тем, что выход обнаружителя сигнала узкополосного спектра частот РЛС, через вычислитель времени обнаружения сигнала, подключен к входам схемы умножения, вторые входы которой подключены к выходам вычислителя начальной скорости снаряда, а выходы к входам постоянного запоминающего устройства.

3. Способ распознавания класса цели, заключающийся в измерении скорости цели РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), отличающийся тем, что на РЛС, излучающей непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно спадающему закону, дополнительно измеряют tп - время пролета целью известного интервала расстояния S между моментами обнаружения на РЛС разностных сигналов частотой:
3Fдо+3Fдо·δ и 3Fдо-3Fдо·δ, значительно меньшего, чем длина цели L,
где Fдо - частота Доплера защитного боеприпаса,
δ - коэффициент, определяющий длину S известного интервала расстояния, и по длине цели L=Vц·tп - результату перемножения Vц - скорости цели на время пролета целью известного интервала расстояния устанавливают класс цели.

4. Устройство распознавания класса цели, содержащее РЛС измерения начальной скорости снаряда (РЛС), включающей приемно-передающую антенну, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала, а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика непрерывного сигнала, а выход, через фильтр разностных частот, обнаружитель сигнала узкополосного спектра частот и измеритель интервала времени подключен к вычислителю начальной скорости снаряда, отличающееся тем, что передатчик РЛС излучает непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно спадающему закону, а также тем, что выход обнаружителя сигнала узкополосного спектра частот РЛС, через вычислитель времени обнаружения сигнала, подключен к входам схемы умножения, вторые входы которой подключены к выходам вычислителя начальной скорости снаряда, а выходы к входам постоянного запоминающего устройства.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2493532C2

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ПРОЛЕТА СНАРЯДОМ НАЧАЛА И КОНЦА ИЗВЕСТНОГО ИНТЕРВАЛА РАССТОЯНИЯ, РЛС ИЗМЕРЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ СНАРЯДА 2007
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2367975C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОМАНДЫ НА ПУСК ЗАЩИТНОГО БОЕПРИПАСА, УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ КОМАНДЫ НА ПУСК ЗАЩИТНОГО БОЕПРИПАСА, СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ВЫДАЧИ КОМАНДЫ НА ПУСК ЗАЩИТНОГО БОЕПРИПАСА, РЛС ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ВЫДАЧИ КОМАНДЫ НА ПУСК ЗАЩИТНОГО БОЕПРИПАСА, СПОСОБЫ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ УЗКОПОЛОСНОГО СПЕКТРА ЧАСТОТ, ОБНАРУЖИТЕЛЬ СИГНАЛОВ УЗКОПОЛОСНОГО СПЕКТРА ЧАСТОТ 2007
  • Семенов Виктор Леонидович
RU2374597C2
УСТРОЙСТВО РАСПОЗНАВАНИЯ СТРЕЛЯЮЩИХ СИСТЕМ 2005
  • Наумов Сергей Васильевич
  • Ивашко Алексей Михайлович
  • Исаева Наталья Павловна
  • Кислицын Вадим Юрьевич
RU2295739C1
СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ПРОТЯЖЕННОЙ ПО СКОРОСТИ ЦЕЛИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Винокуров Дмитрий Владимирович
RU2359285C1
УСТРОЙСТВО РАСПОЗНАВАНИЯ СТРЕЛЯЮЩИХ СИСТЕМ 2001
  • Исаева Н.П.
  • Наумов С.В.
  • Волков С.А.
  • Соколова Е.А.
  • Кислицын В.Ю.
RU2231084C2
US 6087972 А, 11.07.2000
US 5592171 А, 07.01.1997
US 5617097 А, 01.04.1997.

RU 2 493 532 C2

Авторы

Семенов Виктор Леонидович

Даты

2013-09-20Публикация

2011-10-05Подача