Способ распознавания отраженных сигналов от цели и сигналов ответной импульсной помехи Российский патент 2018 года по МПК G01S7/36 G01S13/52 

Заявляемое техническое решение относится к области радиолокации, в частности, к области защиты радиолокационной станции (РЛС) от ответных импульсных помех при линейной обработке сигналов в РЛС.

Распространенным способом постановки ответных импульсных помех является излучение постановщиком помех в ответ на зондирующий сигнал РЛС мощного помехового сигнала или серии помеховых сигналов, повторяющих структуру зондирующего сигнала РЛС (Бакулев П.А. Радиолокационные системы. Учебник для вузов. - М.: Радиотехника, 2004, с. 150). Для РЛС ответные импульсные помехи являются источниками ложных целей. Для имитации целей на разных дальностях сигналы ответных помех излучаются с соответствующими задержками и изменением уровня. При массированной их постановке происходит перегрузка системы обработки радиолокационной информации ложными данными, увеличивается объем выдаваемой потребителю ложной информации. Для защиты от помех такого вида требуется распознавание отраженных от цели сигналов РЛС и сигналов ответной импульсной помехи.

Распознавание отраженных от цели сигналов РЛС и сигналов ответной импульсной помехи реализовано в известном способе обработки пакета радиоимпульсов (патент РФ №2557783), основанном на двух весовых суммированиях сигналов углового пакета обнаруженных сигналов. Первое весовое суммирование определяется весами передающей и приемной диаграммами направленности антенны (ДНА), второе - весами только приемной ДНА. Решение о распознавании отраженных от цели сигналов и сигналов ответной помехи принимают по соотношению полученных сумм.

Недостатком известного способа является необходимость достаточно точного определения значения ДНА в точке положения цели и постановщика помех, для чего, в свою очередь, требуется достаточно точное измерение их угловых координат, что не всегда может быть обеспечено. В результате решение о распознавании отраженных от цели сигналов и сигналов ответной импульсной помехи принимается с ошибками, приводящими к снижению надежности способа.

Наиболее близким к заявляемому является способ распознавания отраженных от цели сигналов и сигналов синхронной ответной помехи (патент РФ №2538166), включающий последовательное излучение РЛС двух зондирующих сигналов одинакового уровня в различные направления луча в процессе осмотра зоны обзора РЛС, измерение отношения уровней обнаруженных сигналов, принятие решения об обнаружении отраженных от цели сигналов или сигналов ответной помехи, если величина этого отношения ближе соответственно к величине квадрата отношения значений ДНА или к величине первой степени отношения значений ДНА.

Недостаток наиболее близкого способа состоит в недостаточной надежности распознавания сигналов, отраженных от цели, и сигналов ответной импульсной помехи. Это объясняется следующим.

Во-первых, в наиболее близком способе, как и в известном способе, для получения удовлетворительных результатов распознавания требуется достаточно точное определение вида ДНА и, в частности, ее значения в точке положения цели или постановщика помех, что, с учетом неизбежных ошибок измерения угловых координат, Не всегда достижимо.

Во-вторых, угловое положение цели на ДНА случайно и может изменяться от точки максимума ДНА до точки минимума ДНА. В окрестностях этих точек величины квадрата отношения значений ДНА и первой степени отношения значений ДНА близки (фиг. 1 в описании изобретения патента-прототипа), поэтому распознавание сигналов в этих областях практически невозможно. С учетом первого замечания область надежного распознавания сигналов цели и сигналов помехи оказывается весьма небольшой.

Таким образом, техническим результатом (решаемой технической проблемой) является увеличение надежности распознавания отраженных сигналов от цели и сигналов ответной импульсной помехи.

Технический результат достигается тем, что в способе распознавания отраженных сигналов от цели и сигналов ответной импульсной помехи, включающем последовательное излучение РЛС двух зондирующих сигналов с уровнями Р1_изл и Р2_изл соответственно, измерение отношения уровней обнаруженных сигналов, принятие решения об обнаружении сигналов ответной импульсной помехи или отраженных сигналов от цели, согласно изобретению, после излучения первого зондирующего сигнала в том же направлении через интервал времени, меньший, чем период повторения импульсов РЛС, излучают второй зондирующий сигнал, уровень Р2_изл которого устанавливают значительно ниже уровня первого зондирующего сигнала Р1_изл, но не ниже уровня, соответствующего уровню излучения РЛС по боковым лепесткам ДНА, принимают решение об обнаружении сигналов ответной импульсной помехи, если выполняется условие:

где Р1_обн и Р2_обн - уровни сигналов, обнаруженных в ответ на излученные сигналы Р1_изл и Р2_изл соответственно;

δ_Р - максимальное изменение величины за счет флюктуации сигналов и собственных шумов приемного тракта РЛС,

если указанное условие не выполняется, принимают решение об обнаружении отраженных сигналов от цели.

Рассмотрим суть заявляемого технического решения.

Постановщик ответных импульсных помех для обеспечения надежного обнаружения помех радиолокационной станцией излучает в ответ на ее зондирующие сигналы импульсные помехи максимально возможного для постановщика уровня независимо от уровня принимаемого от РЛС сигнала.

В заявляемом способе в одном и том же направлении луча последовательно излучаются два сигнала с разными уровнями: Р1_изл и Р2_изл. В качестве зондирующего сигнала с большим уровнем Р1_изл, как и в прототипе, используется зондирующий сигнал, с помощью которого осуществляется осмотр зоны обзора РЛС. Сигнал с меньшим уровнем Р2_изл служит для «провоцирования» постановщика ответных импульсных помех на дополнительное излучение помех. Для обеспечения значительного отличия уровней сигналов Р1_изл и Р2_изл, от чего зависит надежность распознавания сигналов ответных импульсных помех и отраженных сигналов от целей, уровень сигнала Р2_изл должен быть установлен значительно ниже уровня первого сигнала Р1_изл, но достаточным для обнаружения его постановщиком помех. Такой уровень соответствует, например, уровню излучения РЛС по боковым лепесткам ДНА.

В изобретении признаком обнаружения ответной импульсной помехи является обнаружение РЛС в ответ на два значительно отличающихся по уровню излученных сигналов Р1_изл и Р2_изл двух близких по уровню сигналов Р1_обн и Р2_обн.

С учетом влияния флюктуации принимаемых сигналов и собственных шумов приемного тракта РЛС δ_Р, решение об обнаружении ответной импульсной помехи принимают, если выполняется условие (1).

Если указанное условие не выполняется, принимают решение об обнаружении отраженных сигналов от цели.

Из приведенного описания следует, что, в отличие от прототипа, в заявляемом способе не требуется определения вида ДНА и координат цели и постановщика помех, следовательно, отсутствуют и ошибки, сопутствующие измерениям этих параметров.

Таким образом, в заявляемом способе обеспечивается увеличение надежности распознавания отраженных сигналов от цели и сигналов ответной импульсной помехи, то есть достигается заявляемый технический результат.

Изобретение относится к области радиолокаций, в частности к области защиты обзорных радиолокационных станций (РЛС) от ответных импульсных помех. Техническим результатом (решаемой технической проблемой) является увеличение надежности распознавания отраженных сигналов от цели и сигналов ответной импульсной помехи. Указанный результат достигается тем, что в одном направлении луча РЛС последовательно через короткий интервал времени излучают два зондирующих сигнала разного уровня. Обнаруженные сигналы попарно анализируют. Решение о распознавании сигналов от цели и сигналов ответной импульсной помехи принимают путем сравнения отношений уровней излученных и обнаруженных сигналов.

Способ распознавания отраженных сигналов от цели и сигналов ответной импульсной помехи, включающий последовательное излучение радиолокационной станцией (РЛС) двух зондирующих сигналов с уровнями Р1_изл и Р2_изл соответственно, измерение отношения уровней обнаруженных сигналов, принятие решения об обнаружении сигналов ответной импульсной помехи или отраженных сигналов от цели, отличающийся тем, что после излучения первого зондирующего сигнала в том же направлении через интервал времени, меньший, чем период повторения импульсов РЛС, излучают второй зондирующий сигнал, уровень Р2_изл которого устанавливают значительно ниже уровня первого зондирующего сигнала Р1_изл, но не ниже уровня, соответствующего уровню излучения РЛС по боковым лепесткам ДНА, принимают решение об обнаружении сигналов ответной импульсной помехи, если выполняется условие

,

где Р1_обн и Р2_обн - уровни сигналов, обнаруженных в ответ на излученные сигналы Р1_изл и Р2_изл соответственно;

δ_Р - максимальное изменение величины за счет флюктуации сигналов и собственных шумов приемного тракта РЛС,

если указанное условие не выполняется, принимают решение об обнаружении отраженных сигналов от цели.