СПОСОБ ОБЗОРА ПРОСТРАНСТВА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2015 года по МПК G01S7/38 

Заявляемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от ответных помех.

Большие проблемы работе РЛС создают импульсные помехи и прежде всего ответные помехи (Защита от радиопомех, под ред. М.В. Максимова, М.: Сов. Радио, 1976 г, с.60). В результате их действия происходят ложные обнаружения целей, так как принятые сигналы ответных помех не отличаются по структуре от сигналов, отраженных от реальных целей. Высокая эффективность ответной помехи достигается тем, что постановщик помехи переизлучает усиленную копию зондирующего сигнала независимо от его уровня. Это при радиолокационном обзоре пространства обеспечивает ее обнаружение не только в главном луче, но и по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны (ДНА), в результате чего создается большое число ложных сигналов (отметок) хаотических или неподвижных, в простейшем случае, либо движущихся с установленной постановщиком помехи скоростью в случае синхронной ответной помехи. Во всех случаях импульсы помехи воспринимаются как отраженные от целей, поэтому по ним выполняют захват и завязку трассы (С.З. Кузьмин. - Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации, с.109) с последующим ее сбросом в случае несинхронной помехи или ведением ложной трассы в случае синхронной помехи с изменяющейся задержкой. В результате ответная помеха приводит к перегрузке устройств обработки сигнала и сопровождения трасс целей.

Особенно сложной является задача выделения целей, маскируемых ложными сигналами, при действии ответной помехи в главном луче ДНА.

Известны способы обзора пространства, которые обеспечивают подавление помех в главном луче ДНА однопозиционной РЛС за счет применения АРУ, ограничения или компенсации (Теоретические основы радиолокации, под редакцией Я.Д. Ширмана, М.: Сов. Радио, 1978 г., с.298-302, 346-347), а также диаграммообразующие (патент RU 209209 от 10.10.1999 г.).

Недостаток известных способов обзора пространства состоит в том, что в случае действия ответной помехи с высоким уровнем мощности они не обеспечивают подавления помехи, поскольку она по своей структуре не отличается от сигналов, отраженных от реальных целей, а по уровню может значительно превосходить уровень этих сигналов.

Таким образом, известные способы обзора пространства не обеспечивают подавление ответной помехи. Но исключить перегрузку устройств обработки и сопровождения трасс целей можно и без подавления помехи, если распознать ее импульсы.

Известен наиболее близкий к предлагаемым способ обзора пространства (Защита от помех, под ред. Н.В. Максимова, М.: Сов. Радио, 1976 г., с.295), заключающийся в изменении параметров сигналов в соседних периодах зондирования. Этот способ используют для многих случаев. Например, для исключения слепых скоростей или для устранения неоднозначности по дальности изменяют период зондирования (Защита от радиопомех, под ред. М.В. Максимова, М.: Сов. Радио, 1976 г., с.242-243, 339-341), а для снижения влияния соседних РЛС, работающих в одном частотном диапазоне, и для защиты от шумовой прицельной помехи изменяют несущую частоту зондирующего сигнала (там же, с.291-297).

Суть работы известного способа обзора пространства с изменением несущей частоты состоит в том, что несущая частота зондирующих сигналов изменяется от периода к периоду. Этот способ также позволяет снизить эффективность ответной помехи за счет следующего. Постановщик ответных помех (ПОП) до получения сигнала текущего периода излучает ответную помеху на частоте зонда предыдущего периода, но через приемник она не проходит, поскольку прием сигналов осуществляют на измененной частоте. Только после получения ПОП сигнала текущего периода он начинает опять излучать ответную помеху на частоте текущего периода, и приемник РЛС принимает ее и воспринимает эти сигналы как сигналы, принимаемые на дальностях за ПОП, хотя они излучаются из одной точки, точки расположения ПОП. Поэтому на расстоянии большем, чем дальность до ПОП, сохраняется ложное обнаружение целей.

В этом состоит первый недостаток прототипа. Второй его недостаток состоит в том, что при изменении несущей частоты зонда от периода к периоду становится невозможной работа системы селекции движущихся целей (СДЦ), поскольку ее работа основана на сохранении значения несущей частоты и спектра зондирующих сигналов (сохранение межпериодной корреляции сигналов).

Таким образом, поставленной задачей (техническим результатом) является распознавание при обзоре пространства ответной помехи на дальностях за постановщиком помех и обеспечение возможности работы системы СДЦ.

Задача решается путем получения эталонов (образцов) помехи на дальностях до ПОП, по параметрам которых распознают помеху на дальностях за ПОП и путем изменения параметров зондов, позволяющих сохранить значение несущей частоты и спектр.

Поставленная задача (технический результат) по первому варианту решается тем, что в способе обзора пространства, основанном на изменении параметров зондирующего сигнала в соседних периодах, согласно изобретению принимают еще сигналы с параметрами предыдущего периода, считают их сигналами ответной помехи и используют их для получения признаков этой помехи, которые могут содержаться в совокупности принимаемых сигналов с измененными параметрами.

Поставленная задача (технический результат) по первому варианту решается также тем, что в качестве признака используют угловые координаты начала и конца пространственного пакета сигналов, сформированного из сигналов предыдущего периода.

Поставленная задача (технический результат) по первому варианту решается также тем, что в качестве признака используют угловые координаты центра пространственного пакета сигналов, сформированного из сигналов предыдущего периода.

Поставленная задача (технический результат) по второму варианту решается тем, что в способе обзора пространства, основанном на изменении параметров зондирующих сигналов в соседних периодах, согласно изобретению сохраняют значение несущей частоты и спектр сжатого сигнала.

Поставленная задача (технический результат) по второму варианту решается также тем, что при использовании частотной модуляции изменяют чередование частот при сохранении занимаемого ими частотного интервала.

Поставленная задача (технический результат) по второму варианту решается также тем, что при использовании сигналов с фазовой манипуляцией изменяют закон фазовой манипуляции.

Суть работы по первому варианту заключается в том, что сигналы, излученные ПОП, образуют в процессе обзора пространственные пакеты импульсов, располагающиеся на разных дальностях. При изменении параметров, кроме сигналов с измененными параметрами, принимают еще сигналы предыдущего периода, которые воспринимаются на РЛС как сигналы помехи на дальностях до ПОП, поскольку ПОП продолжает их излучать до момента времени, когда он примет сигналы с измененными параметрами. Так как ПОП излучает сигналы, уровень которых не зависит от уровня принимаемого зондирующего сигнала, угловые координаты пространственных пакетов ложных сигналов не будут зависеть от дальности, на которой их принимает РЛС, поскольку эти сигналы излучаются из одной точки, точки расположения ПОП, т.е. угловые координаты пространственных пакетов ложных сигналов, принимаемые на дальности как до, так и после ПОП, будут совпадать. Это используют в качестве признака помехи. Если РЛС не выдает угловые координаты начала и конца пакетов, то для распознавания помехи могут быть использованы угловые координаты центра пакета.

Пакеты сигналов, отраженных от реальных целей, формируются из отраженных сигналов только с измененными параметрами, а угловые координаты этих пакетов будут зависеть от эквивалентной отражающей поверхности (ЭПР) цели и дальности до нее. Уровень сигналов, отраженных от целей с реальной ЭПР, в общем случае значительно меньше уровня помехи, поэтому координаты начала и конца пространственных пакетов сигналов, отраженных от целей, не будут совпадать с координатами начала и конца или, в общем случае, центра пространственных пакетов помехи. По положениям начала и конца или по положению центра они будут отличаться от пакетов, сформированных сигналами ответной помехи. Этим и обеспечивается распознавание ответной помехи на дальности после ПОП при сохранении условий ее распознавания до ПОП.

Таким образом, решается поставленная задача (технический результат) по первому варианту.

Суть работы способа по второму варианту состоит в том, что при обзоре пространства, основанном на изменении параметров сигналов в соседних периодах, изменяют параметры зондирующих сигналов, например при использовании частотной модуляции изменяют чередование частот при сохранении занимаемого ими частотного интервала, или изменяют закон фазовой манипуляции (Теоретические основы радиолокации, под ред. Я.Д. Ширмана. М.: Сов. Радио, 1970 г., с.137-138) таким образом, чтобы после сжатия сохранялся спектр сигналов и корреляция принимаемых сигналов, отраженных от пассивных помех или целей. Например, при зеркальном изменении чередования частот при частотной модуляции, или зеркальное чередование фаз при фазовой манипуляции. Сохранение корреляции, в том числе, обеспечивают неизменностью от периода к периоду несущей частоты сигналов. Это обеспечивает возможность одновременной защиты от ответных и пассивных помех, а также решение некоторых из указанных выше задач при рассмотрении прототипа.

Таким образом решается поставленная задача (технический результат) по второму варианту.

Второй вариант может быть использован в случае, если ПОП расположен в дальней зоне за пределами зоны ответственности РЛС. В этом случае нет необходимости распознавать помеху, воспринимаемую на РЛС на дальностях за ПОП. Если же ПОП расположен в зоне ответственности РЛС и необходимо сохранить работу СДЦ, то целесообразно использовать совокупность способов по первому и второму вариантам.

Заявляемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от ответных помех. Достигаемый технический результат - распознавание при обзоре пространства ответной помехи на дальностях за постановщиком помех и обеспечение возможности работы системы СДЦ. Указанный результат по первому варианту решается тем, что в способе обзора пространства, основанном на изменении параметров зондирующего сигнала в соседних периодах, принимают еще сигналы с параметрами предыдущего периода, считают их сигналами ответной помехи и используют их для получения признаков этой помехи, которые могут содержаться в совокупности принимаемых сигналов с измененными параметрами. Указанный результат по первому варианту решается также тем, что в качестве признака используют угловые координаты начала и конца пространственного пакета сигналов, сформированного из сигналов предыдущего периода. Указанный результат по первому варианту решается также тем, что в качестве признака используют угловые координаты центра пространственного пакета сигналов, сформированного из сигналов предшествующего периода. Указанный результат по второму варианту решается тем, что в способе обзора пространства, основанном на изменении параметров зондирующих сигналов в соседних периодах, сохраняют значение несущей частоты и спектр сжатого сигнала. Указанный результат по второму варианту решается также тем, что при использовании частотной модуляции изменяют чередование частот при сохранении ими частотного интервала. Указанный результат по второму варианту решается так же тем, что при использовании сигналов с фазовой манипуляцией изменяют закон фазовой манипуляции. 2 н. и 4 з.п. ф-лы.

1. Способ обзора пространства, основанный на изменении параметров зондирующего сигнала в соседних периодах, отличающийся тем, что принимают еще сигналы с параметрами предыдущего периода, считают их сигналами ответной помехи и используют их для получения признаков этой помехи, которые могут содержаться в совокупности принимаемых сигналов с измененными параметрами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве признака используют угловые координаты начала и конца пространственного пакета сигналов, сформированного из сигналов предыдущего периода.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве признака используют угловые координаты центра пространственного пакета сигналов, сформированного из сигналов предыдущего периода.

4. Способ обзора пространства, основанный на изменении параметров зондирующих сигналов в соседних периодах, отличающийся тем, что сохраняют значение несущей частоты и спектр сжатого сигнала.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что при использовании сигналов с частотной модуляцией изменяют чередование частот при сохранении ими частотного интервала.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что при использовании сигналов с фазовой манипуляцией изменяют закон фазовой манипуляции.