СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПАКЕТА РАДИОИМПУЛЬСОВ Российский патент 2015 года по МПК G01S7/36 

Заявляемое техническое решение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от синхронных ответных помех.

Большие проблемы работе РЛС создают ответные помехи, и прежде всего синхронные ответные помехи (СОП), представляющие собой усиленные копии сигналов РЛС. В результате их действия происходят ложные обнаружения целей. Принятые сигналы синхронных ответных помех не отличаются от сигналов, отраженных от целей, в том числе движущихся, в результате чего формируется ложная трасса, расположенная в радиальном направлении относительно РЛС. Такие помехи приводят к маскировке реальных целей [Защита от помех. Под ред. М.В. Максимова, М.: «Советское радио», 1976, стр.61]. При этом для создания маскирующего действия как в главном лепестке, так и в боковых направлениях диаграммы направленности антенны (ДНА) РЛС мощность синхронной ответной помехи устанавливается постановщиком помехи независимо от мощности принимаемого им зондирующего сигнала РЛС. Подавить такую помеху не представляется возможным. Поэтому важной задачей является исключение маскирующего действия сигналов синхронной ответной помехи.

Эта задача может быть решена путем распознавания ложной цели, сформированной синхронной ответной помехой, и реальной цели.

Известен способ определения (распознавания) ложной и реальной цели с помощью двух или более разнесенных РЛС [Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М. Казаринова, М.: «Советское радио», 1968, стр.390-391, рис.10.5]. Суть способа состоит в том, что две или более РЛС осуществляют зондирование пространства путем перемещения лучей ДНА по угловым координатам и формируют пачки (пакеты) обнаруженных сигналов, используя которые определяют координаты отметок от цели. Координаты реальной цели на всех РЛС будут одинаковыми. Отметки же от синхронной ответной помехи будут для каждой РЛС отображать свою ложную цель, расположенную на линии, соединяющей РЛС и постановщик синхронной ответной помехи. В результате анализа полученных отметок от двух и более РЛС распознают соответственно реальную цель и ложную, создаваемую синхронной ответной помехой.

Недостатком этого способа является необходимость использования двух и более разнесенных РЛС, поэтому этот способ не может быть применен в однопозиционных РЛС.

Известен способ обработки пачки (пакета) радиоимпульсов, принятый за прототип, основанный на весовом суммировании сигналов [Теоретические основы радиолокации. Под ред. Я.Д. Ширмана. М.: «Радио и связь», 1970, стр.153-157, рис.3.48, 3.49]. Суть способа состоит в том, что обработка пакета отраженных от цели импульсов заключается в суммировании импульсов с весами, соответствующими ожидаемой огибающей пакета, которая при сканировании лучом ДНА по угловым координатам определяется формой результирующей ДНА на передачу и прием.

Недостатком способа-прототипа является невозможность распознать ложную цель, сформированную синхронной ответной помехой, и реальную цель, поскольку описанная обработка пакета принятых сигналов сама по себе не позволяет обнаруживать отличительные признаки ложной и реальной цели.

Таким образом, техническим результатом (решаемой задачей) является распознавание ложной цели, сформированной синхронной ответной помехой в однопозиционной РЛС.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки пакета радиоимпульсов, основанном на весовом суммировании сигналов пакета с весами, определяемыми передающей и приемной диаграммами направленности антенны (ДНА), согласно изобретению одновременно проводят второе весовое суммирование сигналов пакета с весами, определяемыми приемной ДНА, принимают решение об обнаружении ложной цели, формируемой постановщиком синхронной ответной помехи, если нормированная сумма после второго весового суммирования больше, чем после первого.

Суть предлагаемого способа обработки пакета импульсов для распознавания ложной цели, сформированной синхронной ответной помехой, и реальной цели заключается в следующем. Уровень принятого от цели сигнала зависит от уровня ДНА РЛС на передачу и прием. Поэтому результирующий уровень ДНА для сигнала равен квадрату значения функции ДНА, когда формы ДНА на передачу и прием совпадают, либо произведению значений функций ДНА на передачу и на прием, если формы ДНА на передачу и прием разные. Уровень принятой синхронной ответной помехи зависит от функции ДНА РЛС только на прием, поэтому уровень результирующей ДНА для синхронной ответной помехи равен значению функции ДНА на прием. Таким образом, величина и форма принятого РЛС пакета импульсов зависят от того, что действует на входе антенны - отраженные сигналы от цели или сигналы синхронной ответной помехи. Этот факт и позволяет с помощью согласованной обработки пакетов импульсов различить пакеты сигналов синхронной ответной помехи и пакеты сигналов от реальной цели.

Поясним суть способа более подробно. Пусть N - количество импульсов в принятом пакете (величина пакета). Чтобы определить получен ли этот пакет от реальной цели или пакет сформирован в результате воздействия синхронной ответной помехи, производят следующие действия. Определяют весовую сумму пакета импульсов в предположении, что сигналы приняты от реальной цели

где k - номер сигнала в пакете, обработка которого производится с весами, равными уровням ДНА на передачу и прием;

A_k - амплитуда k-ого сигнала в пакете;

$$g_k^2$$ - результирующий уровень ДНА (на передачу и прием) для k-ого сигнала.

Одновременно определяют весовую сумму этого же пакета импульсов в предположении, что пакет сформирован в результате воздействия синхронной ответной помехи

где k - номер сигнала в пакете, обработка которого производится с весами, равными уровням ДНА на прием;

A_k - амплитуда k-ого сигнала в пакете;

g_k - результирующий уровень ДНА (только на прием) для k-ого сигнала.

Далее определяют суммы весовых коэффициентов, соответственно, для сигнала и для синхронной ответной помехи:

Суммы (3) и (4) нужны для того, чтобы произвести нормировку сумм (1) и (2) относительно уровня шумов, поскольку суммарный уровень шумов зависит от вида весовой функции (см. фиг.1) и будет разным для обработки вида (1) и (2). Чтобы полученные весовые суммы преобразовать в одинаковые условия и служит нормировка сумм (1) и (2), которая заключается в делении суммы (1) на величину (3), а суммы (2) - на величину (4) (можно показать, что это эквивалентно нормированию относительно уровня шумов). Решение о принадлежности принятого пакета импульсов к ложной цели или к реальной цели принимается путем выбора максимальной из нормированных сумм $$\frac{S_c}{S_{gc}}$$ и $$\frac{S_p}{S_{gp}}$$ . Это соответствует следующей процедуре.

Если

принимают решение, что обнаружена ложная цель, сформированная синхронной ответной помехой. В противном случае принимают решение об обнаружении цели.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируются чертежом (фиг.1). Показаны огибающие пакета принятых импульсов, по форме повторяющие результирующую ДНА при действии отраженных сигналов от цели и сигналов синхронной ответной помехи в зависимости от угловой координаты (в качестве примера - по углу места). Из рисунка видно, что огибающие существенно различаются, что и позволяет решить поставленную задачу.

Таким образом, реализация заявляемого способа позволяет распознать ложную цель, сформированную синхронной ответной помехой, и реальную цель, чем и достигается заявленный технический результат.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для защиты от синхронных ответных помех. Достигаемый технический результат - распознавание ложной цели, сформированной синхронной ответной помехой, и реальной цели. Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки пакета радиоимпульсов, основанном на весовом суммировании сигналов пакета с весами, определяемыми передающей и приемной диаграммами направленности антенны (ДНА), одновременно проводят второе весовое суммирование сигналов пакета с весами, определяемыми приемной ДНА, принимают решение об обнаружении ложной цели, формируемой постановщиком синхронной ответной помехи, если нормированная сумма после второго весового суммирования больше, чем после первого. 1 ил.

Способ обработки пакета радиоимпульсов, основанный на (первом) весовом суммировании сигналов пакета с весами, определяемыми передающей и приемной диаграммами направленности антенны (ДНА), отличающийся тем, что одновременно проводят второе весовое суммирование этого же пакета сигналов с весами, определяемыми приемной ДНА, принимают решение об обнаружении ложной цели, формируемой постановщиком синхронной ответной помехи, если нормированная сумма после второго весового суммирования больше, чем после первого, если же нормированная сумма после второго весового суммирования не превышает нормированную сумму после первого весового суммирования, принимают решение об обнаружении реальной цели.