Способ функционирования импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции с распознаванием воздействия помехи из вынесенной точки пространства при обнаружении воздушной цели, прикрываемой постановщиком помех Российский патент 2019 года по МПК G01S13/52 

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для расширения функциональных возможностей импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции (БРЛС) за счёт распознавания в ней при воздействия по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны (ДНА) из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа ЭКЕМ - цифровая радиочастотная память при обнаружении воздушной цели (ВЦ) под прикрытием самолёта-постановщика помех, оснащённого станцией радиотехнической разведки (РТР), и в случае её воздействия, обработки полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM.

Известен способ функционирования импульсно-доплеровской БРЛС, заключающийся в формировании высокочастотной последовательности зондирующих импульсов, их усилении по мощности, излучении в пространство, приёме, усилении, преобразовании отражённых сигналов на промежуточные частоты, их селекции по дальности и доплеровской частоте, преобразовании сигналов в цифровую форму с последующим их спектральным анализом [1].

Недостатком данного способа являются его ограниченные функциональные возможности, не позволяющие с его помощью распознать воздействие по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа ОКЕМ.

Известен способ функционирования БРЛС, заключающийся в том, что при обнаружении воздушной цели осуществляется сканирование пространства главным лучом диаграммы направленности антенны с компенсационным каналом по боковым лепесткам ДНА, сравниваются уровни сигналов в основном и компенсационном каналах, за счёт выбора соответствующих коэффициентов усиления в основном и компенсационном каналах (коэффициент усиления сигнала по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны в основном канале меньше и соизмерим с коэффициентом усиления сигнала в компенсационном канале) различают сигналы, принятые по боковым лепесткам ДНА, от сигналов, принятых главным лепестком ДНА, что позволяет управлять обработкой сигналов в БРЛС, в зависимости от мощности сигналов в данных каналах [2].

Недостатком данного способа являются его ограниченные функциональные возможности, не позволяющие распознать воздействие по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа DRFM под прикрытием самолёта - постановщика помех, оснащённого станцией РТР и, в случае её воздействия, осуществлять дальнейшую обработку полезного сигнала с одновременной режекцией помехи типа DRFM.

Действительно, если уровень сигнала в компенсационном канале превышает уровень сигнала в основном канале, что является свидетельством о воздействии помехи по боковым лепесткам ДНА, то сформированные управляющие сигналы с целью исключения из обработки в БРЛС сигнала помехи по боковым лепесткам ДНА, полностью блокируют дальнейшую обработку сигнала в БРЛС даже в том случае, если в основном канале присутствует полезный сигнал, что приводит к ограничению возможностей БРЛС по обнаружению ВЦ при воздействии по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа DRFM с самолёта - постановщика помех, оснащённого станцией РТР.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции за счёт распознавания воздействия по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа DRFM при обнаружении воздушной цели, прикрываемой самолётом-постановщиком помех, и в случае её воздействия, обработки полезного сигнала в импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции с одновременной режекцией помехи типа DRFM.

Для достижения цели в способе функционирования импульсно-доплеровской БРЛС, заключающимся в том, что при обнаружении импульсно-доплеровской БРЛС воздушной цели осуществляется сканирование пространства главным лучом ДНА с компенсационным каналом по боковым лепесткам, устанавливают коэффициент усиления сигнала, принимаемого по боковым лепесткам ДНА, в основном канале меньшим и соизмеримым с коэффициентом усиления сигнала в компенсационном канале, дополнительно принятые сигналы в основном и компенсационном каналах с помощью процедуры быстрого преобразования Фурье (БПФ) преобразуются в соответствующие амплитудно-частотные спектры, при этом, при облучении ВЦ главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС амплитуды А₁ и А₂ спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₁, обусловленной доплеровским смещением несущей частоты импульсно-доплеровской БРЛС вследствие взаимного перемещения её носителя и облучаемой ВЦ, при облучении самолёта-постановщика помехи типа DRFM, оснащённого станцией РТР, главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС амплитуды А₃ и А₄ спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₂, обусловленной доплеровским смещением несущей частоты импульсно-доплеровской БРЛС вследствие взаимного перемещения её носителя и облучаемого самолёта-постановщика помехи типа DRFM, при облучении ВЦ главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС и постановке самолётом-постановщиком помехи прицельной на ранее разведанной с помощью станции РТР частотной позиции f₂ помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА амплитуды А₁ и А₂ спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₁, амплитуды А_п1 и А_п2 спектральных составляющих помехового сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₂, осуществляется анализ расположения спектральных составляющих сигнала и их амплитуд, при этом, расположение спектральных составляющих сигнала только на частотной позиции f₁ и выполнении условия А₁>А₂ или только на частотной позиции f₂ и выполнении условия А₃>А₄ соответствует отсутствию воздействия помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС, в этом случае осуществляется обработка только полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС, одновременное расположение спектральных составляющих сигнала на частотных позициях f₁ и f₂ и одновременное выполнение условий А_п1>А₁, А_п2>А₂ и А_п2>А_п1 соответствует воздействию помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС, в этом случае осуществляется обработка полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM на частотной позиции f₂.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями, являются следующие.

1. Преобразование сигналов в основном и компенсационном каналах с помощью процедуры БПФ в соответствующие амплитудно-частотные спектры.

2. Принятие решения об отсутствии воздействия помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС в ситуации расположения спектральных составляющих сигнала только на частотной позиции f₁ и выполнении условия А₁>А₂ или только на частотной позиции f₂ и выполнении условия А₃>А₄, в этом случае осуществляется обработка только полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС

3. Принятие решения о воздействии помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС в ситуации одновременного расположения спектральных составляющих сигнала на частотных позициях f₁ и f₂ и одновременном выполнении условий А_п1>А₁, А_п2>А₂ и А_п2>А_п1 в этом случае осуществляется обработка полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM на частотной позиции f₂.

Данные признаки обладают существенными отличиями, так как в известных способах не обнаружены.

Применение всех новых признаков позволит расширить функциональные возможности импульсно-доплеровской БРЛС за счёт распознавания воздействия по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа DRFM при обнаружении ВЦ, прикрываемой самолётом-постановщиком помех, и в случае её воздействия, обработки полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа ОКРМ.

На рисунке 1 приведена блок-схема, поясняющая предлагаемый способ функционирования импульсно-доплеровской БРЛС, на рисунках 2 (а, б, в) - порядок сканирования ДНА при обнаружении ВЦ, на рисунках 3 (а, б, в, г) - эпюры спектров сигналов, принятых в основном и компенсационном каналах.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом (рисунок 1).

При обнаружении импульсно-доплеровской БРЛС воздушной цели осуществляется сканирование пространства главным лучом ДНА с компенсационным каналом по боковым лепесткам. Принятые сигналы в основном канале S₀(х) с выхода приёмника ПРМ1 (сигнал S₁(t) и компенсационном канале S_к(t) с выхода приёмника ПРМ2 (сигнал S₂(t) поступают на соответствующие блоки БПФ 3 и БПФ 4, где преобразуются в соответствующие амплитудно-частотные спектры S₁(f) и S₂(f).

При этом коэффициент усиления сигнала, принимаемого по боковым лепесткам ДНА, устанавливается в основном канале меньшим и соизмеримым с коэффициентом усиления сигнала, в компенсационном канале.

При облучении ВЦ главным лучом ДНА (рисунок 2а) импульсно-доплеровской БРЛС амплитуды А₁ и А₂ (рисунок 3а) спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₁ обусловленной доплеровским смещением несущей частоты импульсно-доплеровской БРЛС вследствие взаимного перемещения её носителя и облучаемой воздушной цели.

При облучении самолёта-постановщика помехи типа DRFM - цифровая радиочастотная память, оснащённого станцией РТР, главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС (рисунок 2б) амплитуды А₃ и А₄ (рисунок 3б) спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₂, обусловленной доплеровским смещением несущей частоты импульсно-доплеровской БРЛС вследствие взаимного перемещения её носителя и облучаемого самолёта - постановщика помехи типа DRFM.

При облучении ВЦ главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС и постановке самолётом-постановщиком помехи прицельной на ранее разведанной с помощью станции РТР частотной позиции f₂ помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА (рисунок 2в) амплитуды А₁ и А₂ (рисунок 3в) спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₁ амплитуды А_п1 и А_п2 спектральных составляющих помехового сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₂.

В спектроанализаторе СА5 (рисунок 1) осуществляется анализ расположения спектральных составляющих сигнала и их амплитуд спектров S₁(f) и S₂(f).

При этом, расположение спектральных составляющих спектра сигнала S₁(f) только на частотной позиции f₁ и выполнении условия А₁>А₂ или только на частотной позиции f₂ спектра сигнала S₂(f) и выполнении условия А₃>А₄ соответствует отсутствию воздействия помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС. В этом случае на выходе спектроанализатора СА5 формируется сигнал логического нуля «0», который является разрешающим сигналом для коммутатора 6, с выхода которого только полезный сигнал S₁(f) поступает на первый выход и далее в импульсо-доплеровскую БРЛС для его обработки, и запрещающим для его поступления в режекторный фильтр РФ7.

Одновременное расположение спектральных составляющих сигнала на частотных позициях f₁ и f₂ и одновременное выполнение условий А_п1>А₁, А_п2>А₂ и А_п2>А_п1 соответствует воздействию помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС. В этом случае на выходе спектроанализатора СА5 (рисунок 1) формируется сигнал логической единицы «1», который является разрешающим сигналом для коммутатора 6, с выхода которого одновременно на режекторный фильтр РФ 7 поступает сигнал S₁(f) (рисунок 3в), и значение частотной позиции f₂, на которой располагается помеха типа а также запрещающим сигналом для подачи спектра S₁(f) полезного сигнала непосредственно на первый выход для его последующей обработки в импульсно-доплеровской БРЛС. В режекторном фильтре РФ7 (рисунок 1) помеха на частотной позиции f₂ вырезается (рисунок 3г) и только после этого полезный сигнал 81(1) поступает на второй выход и далее в импульсно-доплеровскую БРЛС для его обработки.

Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволит расширить функциональные возможности импульсно-доплеровской БРЛС за счёт распознавания воздействия по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа ОКРМ при обнаружении воздушной цели, прикрываемой самолётом-постановщиком помех, и в случае её воздействия, обработки полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Авиационные радиолокационные комплексы и системы: учебник для слушателей и курсантов ВУЗов ВВС / П.И. Дудник, Г.С. Кондратенков, Б.Г. Татарский, А.Р. Ильчук, А.А. Герасимов. Под ред. П.И. Дудника. - М.: изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2006, стр. 639-641, рисунок 12.39 (аналог).

2. В.В. Слатин. Современные и перспективные авиатехнологии РЭБ и бортовые средства их реализации. - Новости зарубежной науки и техники. Серия: Авиационные системы. - М: ГосНИИАС №11, 2016 стр. 15, рис.5 (прототип).

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для расширения функциональных возможностей импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции (БРЛС). Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей БРЛС за счет распознавания воздействия по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны (ДНА) из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа DRFM при обнаружении воздушной цели (ВЦ), прикрываемой самолетом-постановщиком помех, и, в случае ее воздействия, обработки полезного сигнала в БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM. Способ заключается в сканировании пространства главным лучом ДНА с компенсационным каналом по боковым лепесткам при обнаружении ВЦ с помощью импульсно-доплеровской БРЛС, установке коэффициента усиления в основном канале меньшим и соизмеримым с коэффициентом усиления сигнала в компенсационном канале, преобразовании сигналов в основном и компенсационном каналах в соответствующие амплитудно-частотные спектры, при этом при облучении ВЦ главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС амплитуды A₁ и А₂ спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах расположены на частотной позиции f₁, обусловленной доплеровским смещением несущей частоты БРЛС вследствие взаимного перемещения ее носителя и облучаемой ВЦ, при облучении самолета-постановщика помехи типа DRFM - цифровая радиочастотная память, оснащенного станцией радиотехнической разведки (РТР), главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС амплитуды А₃ и А₄ спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах расположены на частотной позиции f₂, обусловленной доплеровским смещением несущей частоты БРЛС вследствие взаимного перемещения ее носителя и облучаемого самолета-постановщика помехи типа DRFM, при облучении ВЦ главным лучом ДНА и постановке самолетом-постановщиком помехи прицельной на ранее разведанной с помощью станции РТР частотной позиции f₂ помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА амплитуды A₁ и А₂ спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах расположены на частотной позиции f₁, амплитуды А_п1 и А_п2 спектральных составляющих помехового сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах расположены на частотной позиции f₂, осуществляется анализ расположения спектральных составляющих сигнала и их амплитуд, в зависимости от его результата осуществляется обработка только полезного сигнала БРЛС или обработка полезного сигнала в БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM на частотной позиции f₂. 3 ил.

Способ функционирования импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции с распознаванием воздействия помехи из вынесенной точки пространства при обнаружении воздушной цели, прикрываемой постановщиком помех, заключающийся в том, что при обнаружении импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станцией воздушной цели осуществляется сканирование пространства главным лучом диаграммы направленности антенны с компенсационным каналом по боковым лепесткам, при этом коэффициент усиления сигнала, принимаемого по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны, устанавливается в основном канале меньшим и соизмеримым с коэффициентом усиления сигнала в компенсационном канале, отличающийся тем, что принятые сигналы в основном и компенсационном каналах с помощью процедуры быстрого преобразования Фурье преобразуются в соответствующие амплитудно-частотные спектры, при этом при облучении воздушной цели главным лучом диаграммы направленности антенны импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции амплитуды A₁ и А₂ спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учетом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₁, обусловленной доплеровским смещением несущей частоты импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции вследствие взаимного перемещения ее носителя и облучаемой воздушной цели, при облучении самолета-постановщика помехи типа DRFM - цифровая радиочастотная память, оснащенного станцией радиотехнической разведки, главным лучом диаграммы направленности антенны импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции амплитуды А₃ и А₄ спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учетом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₂, обусловленной доплеровским смещением несущей частотыимпульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции вследствие взаимного перемещения ее носителя и облучаемого самолета-постановщика помехи типа DRFM, при облучении воздушной цели главным лучом диаграммы направленности антенны импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции и постановке самолетом-постановщиком помехи прицельной на ранее разведанной с помощью станции радиотехнической разведки частотной позиции f₂ помехи типа DRFM по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны амплитуды A₁ и А₂ спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учетом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₁, амплитуды A_п1 и А_п2 спектральных составляющих помехового сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учетом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f₂, осуществляется анализ расположения спектральных составляющих сигнала и их амплитуд, при этом расположение спектральных составляющих сигнала только на частотной позиции f₁ и выполнение условия A₁>A₂ или только на частотной позиции f₂ и выполнение условия А₃>А₄ соответствует отсутствию воздействия помехи типа DRFM по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции, в этом случае осуществляется обработка только полезного сигнала в импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции, одновременное расположение спектральных составляющих сигнала на частотных позициях f₁ и f₂ и одновременное выполнение условий А_п1>А₁, А_п2>А₂ и А_п2>А_п1 соответствует воздействию помехи типа DRFM по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции, в этом случае осуществляется обработка полезного сигнала в импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции с одновременной режекцией помехи типа DRFM на частотной позиции f₂.