СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ЦЕЛЕЙ Российский патент 2019 года по МПК G01S13/78 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании средств идентификации радиолокационных целей.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому способу (прототипом) является способ идентификации радиолокационных целей, реализуемый в автономной системе опознавания с активным ответом (АСОАО) (см., например, Радиолокационные системы многофункциональных самолетов. Т.1. РЛС - информационная основа боевых действий многофункциональных самолетов. Системы и алгоритмы первичной обработки радиолокационных сигналов. / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. - М.: «Радиотехника», 2006. - 656 с. С. 623-624).

К недостаткам данного способа относится существенное снижение вероятности правильной идентификации целей при повышении плотности потока ответных сигналов из-за низкой помехоустойчивости радиолокационного запросчика (РЗ) АСОАО к внутрисистемным помехам. Основной причиной этого являются ошибки, возникающие в результате пересечения (частичного наложения) ответных сигналов нескольких идентифицируемых целей, находящихся в пределах объема неопределенности РЗ АСОАО.

Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильной идентификации целей в условиях высокой плотности потока ответных сигналов.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе идентификации радиолокационных целей, реализуемом в АСОАО, основанном на обнаружении целей радиолокационной станцией (РЛС), формировании и передачи кодированного запросного сигнала радиолокационным запросчиком, приеме и обработке данного запросного сигнала радиолокационным ответчиком на стороне каждого i-го объекта, где I - число объектов, находящихся в зоне действия радиолокационного запросчика, имеющих радиолокационный ответчик, формировании и передачи кодированного ответного сигнала радиолокационным ответчиком со стороны каждого i-го объекта, приеме и обработке данных ответных сигналов, а так же формировании решения об идентификационном признаке обнаруженной цели радиолокационным запросчиком, в процессе обработки ответных сигналов оценивают мощность синхроимпульса ответного сигнала Р и мощность импульсов на ложных временных позициях (ложных импульсов) ответного сигнала P_k, где K - число ложных временных позиций ответного сигнала, оценивают невязку ΔP_k между величинами Р и P_k, сравнивают невязку ΔP_k с определенным на основе заданной вероятности ошибки первого рода пороговым значением h, если невязка ΔP_k превышает пороговое значение h, то запрещают дальнейшую обработку k-го ложного импульса, в противном случае осуществляют дальнейшую обработку k-го ложного импульса в соответствии с прототипом.

Сущность изобретения заключается в применении в РЗ АСОАО, наряду с существующими видами селекции ответного сигнала, дополнительной селекции импульсов на ложных временных позициях по уровню мощности по отношению к синхроимпульсу. Это позволяет исключить из дальнейшей обработки существенную часть помеховых импульсов, которые не соответствуют по уровню мощности синхроимпульсу и тем самым повысить вероятность правильной идентификации целей.

Данный способ включает в себя следующие этапы:

1. На стороне запрашивающего объекта осуществляется обнаружение целей радиолокационной станцией, формирование и передача кодированного запросного сигнала радиолокационным запросчиком в соответствии с прототипом;

2. На стороне i-го объекта осуществляется прием и обработка кодированного запросного сигнала, формирование и передача кодированного ответного сигнала радиолокационным ответчиком в соответствии с прототипом;

3. На стороне запрашивающего объекта осуществляется:

3.1. Прием и обработка ответных сигналов в соответствии с прототипом, при этом в процессе обработки ответных сигналов дополнительно осуществляются следующие процедуры:

- оценивается мощность синхроимпульса ответного сигнала Р;

- оценивается мощность импульсов на ложных временных позициях ответного сигнала P_k;

- оценивается невязка между величинами Р и P_k, для каждого k в соответствии с выражением

- формируется решение о продолжении или прекращении дальнейшей обработки k-го ложного импульса в соответствии с решающим правилом

где при q_k=0 - формируется решение о прекращении дальнейшей обработки k-го ложного импульса, при q_k=1 - формируется решение о продолжении дальнейшей обработки k-го ложного импульса в соответствии с прототипом, h - пороговое значение, определяемое исходя из заданного значения вероятности ошибки первого рода.

3.2. Формирование решения об идентификационном признаке цели в соответствии с прототипом.

Данный способ может быть реализован, например, с помощью системы устройств, структурная схема которой приведена на фигуре, где обозначено: 1 - запрашиваемый (идентифицируемый) объект, 2 - радиолокационный ответчик (РО), 3 - запрашивающий (идентифицирующий) объект, 4 - радиолокационный запросчик (РЗ), 5 - приемник запросчика (ПРМЗ), 6 - передатчик запросчика (ПРДЗ), 7 - РЛС, 8 - кодирующее-декодирующее устройство запросчика (КДУЗ), 9 - синхронизатор запросчика (СЗ), 10 - Селектор ложных импульсов (СЛИ), 11 - коммутатор, 12 - линия задержки, 13 - устройство управления селектором (УУС), 14 - устройство оценки мощности ложных импульсов (УОМЛИ), 15 - устройство оценки мощности синхроимпульсов (УОМСИ), 16 - решающее устройство (РУ), 17 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), 18 - блок оценки невязки (БОН).

РО 2 предназначен для приема и обработка кодированного запросного сигнала, а так же для формирования и передачи кодированного ответного сигнала в соответствии с прототипом. РЗ 4 предназначен для формирования и передачи кодированного запросного сигнала в соответствии с прототипом, приема и обработки ответных сигналов с применением дополнительной селекцией ложных импульсов по уровню мощности синхроимпульса. ПРМЗ 5 предназначен для приема ответных сигналов и формирования в соответствии с прототипом стандартных сигналов (импульсов), подлежащих дальнейшей обработке. ПРДЗ 6 предназначен для формирования и передачи кодированных запросных сигналов в соответствии с прототипом. РЛС 7 предназначена для обнаружения идентифицируемых объектов, формирования и выдачи управляющих команд в РЗ 4 в соответствии с прототипом. КДУЗ 8 предназначено для кодирования запросных сигналов и декодирования ответных сигналов в соответствии с прототипом. СЗ 9 предназначен для синхронизации работы элементов РЗ 4 под воздействием управляющих команд, поступающих с РЛС 7. СЛИ 10 предназначен для селекции ложных импульсов по уровню мощности синхроимпульса. Коммутатор 11 предназначен для подключения выхода ПРМЗ 5 к входу УОМСИ 15 на интервал времени действия синхроимпульса ответного сигнала или к входу УОМЛИ 14 на интервал времени, соответствующий временной позиции ложного импульса. ЛЗ 12.1 предназначена для задержки синхроимпульса на интервал времени, соответствующий длительности обработки ложного импульса в СЛИ 10. ЛЗ 12.2 предназначена для задержки ложных импульсов на интервал времени, соответствующий длительности их обработки в УОМЛИ 14, БОН 18 и РУ 16. УУС 13 предназначено для управления работой элементов СЛИ 10. УОМЛИ 14 предназначено для оценки мощности ложного импульса P_k. УОМСИ 15 предназначено для оценки мощности синхроимпульса Р. РУ 16 предназначено для формирования решения о продолжении q_k=1 или прекращении q_k=0 дальнейшей обработки k-го ложного импульса в соответствии с решающим правилом (2). ОЗУ 17 предназначено для записи и временного хранения значения мощности синхроимпульса Р. БОН 18 предназначен для оценки невязки ΔP_k между величинами Р и P_k в соответствии с выражением (1).

Система устройств реализации предлагаемого способа работает следующим образом. РЛС 7 обнаруживает идентифицируемый объект 1, формирует и выдает управляющие команды в РЗ 4 в соответствии с прототипом. Под воздействием данных команд СЗ 9 синхронизирует работу элементов РЗ 4. КДУЗ 8 кодирует запросные сигналы. ПРДЗ 6 на основе информации, поступающей от КДУЗ 8, формирует и передает кодированные запросные сигналы в соответствии с прототипом. РО 2 принимает и обрабатывает данные запросные сигналы, а так же формирует и передает кодированные ответные сигналы в соответствии с прототипом. ПРМЗ 5 принимает данные ответные сигналы и формирует в соответствии с прототипом стандартные импульсы. Данные импульсы поступают в СЛИ 10 на коммутатор 11. УУС 13 под воздействием синхронизирующих сигналов СЗ 9 и на основе информации о действующем коде ответного сигнала, поступающей от КДУЗ 8, управляет работой элементов СЛИ 10. Коммутатор 11 подключает выход ПРМЗ 5 к входу УОМСИ 15 на интервал времени действия синхроимпульса ответного сигнала или к входу УОМЛИ 14 на интервал времени, соответствующий временной позиции ложного импульса. С выхода коммутатора 11 ложные импульсы поступают на УОМЛИ 14 и на ЛЗ 12.2, а синхроимпульс поступает на УОМСИ 15 и на ЛЗ 12.1. Задержанный в ЛЗ 12.1 синхроимпульс на интервал времени, соответствующий длительности обработки ложного импульса в СЛИ 10 поступает для дальнейшей обработки в КДУЗ 8, где он обрабатывается в соответствии с прототипом. УОМСИ 15 оценивает мощность синхроимпульса Р, значение которой записывается в ОЗУ 17 на интервал времени, соответствующий временной базе ответного сигнала. УОМЛИ 14 оценивает значения мощностей ложных импульсов P_k, которые поступают на БОН 18. Также на БОН 18 поступает величина Р из ОЗУ 17. БОН 18 оценивает значение невязки ΔP_k между величинами Р и P_k в соответствии с выражением (1). Значение невязки ΔP_k поступает на РУ 16. РУ 16 формирует решение о продолжении q_k=1 или прекращении q_k=0 дальнейшей обработки k-го ложного импульса в соответствии с решающим правилом (2). Если в РУ 16 формируется решение q_k=l, то k-й ложный импульс, задержанный в ЛЗ 12.2 на интервал времени, соответствующий длительности его обработки в УОМЛИ 14, БОН 18 и РУ 16, поступает для дальнейшей обработки в КДУЗ 8, где он обрабатывается в соответствии с прототипом. Если в РУ 16 формируется решение q_k=0, то k-й ложный импульс исключается из дальнейшей обработки. КДУЗ 8 декодирует ответные сигналы (обрабатывает стандартные импульсы, поступившие на ее вход, и формирует решение об идентификационном признаке радиолокационной цели) в соответствии с прототипом. С выхода КДУЗ 8 сформированное решение об идентификационном признаке цели поступает к потребителю.

Проведенное исследование с использованием имитационных моделей устройств реализации прототипа и предлагаемого способа показало, что предлагаемый способ позволяет повысить достоверность идентификации радиолокационных целей по отношению к прототипу в зависимости от плотности потока ответных сигналов до 10%.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ идентификации радиолокационных целей с применением дополнительной селекции импульсов на ложных временных позициях ответного сигнала по уровню мощности по отношению к синхроимпульсу.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что применение дополнительной селекции импульсов на ложных временных позициях ответного сигнала по уровню мощности по отношению к синхроимпульсу приведет к повышению достоверности идентификации целей в условиях высокой плотности ответных сигналов.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы элементы, широко распространенные в области электронной и электротехники.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании средств идентификации радиолокационных целей. Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильной идентификации целей в условиях высокой плотности потока ответных сигналов. Сущность изобретения заключается в применении в радиолокационном запросчике, наряду с существующими видами селекции ответного сигнала, дополнительной селекции импульсов на ложных временных позициях по уровню мощности по отношению к синхроимпульсу. Это позволяет исключить из дальнейшей обработки существенную часть помеховых импульсов, которые не соответствуют по уровню мощности синхроимпульсу, и тем самым повысить вероятность правильной идентификации целей. 1 ил.

Способ идентификации радиолокационных целей, основанный на обнаружении целей радиолокационной станцией, формировании кодированного запросного сигнала кодирующим-декодирующим устройством радиолокационного запросчика, передаче кодированного запросного сигнала передатчиком радиолокационного запросчика, приеме и обработке данного запросного сигнала радиолокационным ответчиком на стороне каждого i-го объекта, где I - число объектов, находящихся в зоне действия радиолокационного запросчика, имеющих радиолокационный ответчик, формировании и передаче кодированного ответного сигнала радиолокационным ответчиком со стороны каждого i-го объекта, приеме данных ответных сигналов приемником радиолокационного запросчика, декодировании принятых ответных сигналов кодирующим-декодирующим устройством радиолокационного запросчика, обработке кодирующим-декодирующим устройством радиолокационного запросчика поступивших на ее вход стандартных импульсов - импульсов, сформированных приемником радиолокационного запросчика в результате приема ответных сигналов, и формировании решения об идентификационном признаке обнаруженной цели, отличающийся тем, что после приема ответных сигналов приемником радиолокационного запросчика с использованием селектора ложных импульсов осуществляют селекцию ложных импульсов - импульсов на ложных временных позициях ответного сигнала, по уровню мощности по отношению к синхроимпульсу, для этого оценивают мощность синхроимпульса ответного сигнала Р и мощность импульсов на ложных временных позициях ответного сигнала P_k, где K - число ложных временных позиций ответного сигнала, оценивают невязку ΔP_k между величинами Р и P_k, сравнивают невязку ΔP_k с пороговым значением h, если невязка ΔP_k превышает пороговое значение h, то запрещают дальнейшую обработку импульса на k-й временной позиции в кодирующем-декодирующем устройстве радиолокационного запросчика - исключают импульс на k-й временной позиции из процесса декодирования ответного сигнала, в противном случае осуществляют дальнейшую обработку импульса на k-й временной позиции в кодирующем-декодирующем устройстве радиолокационного запросчика - включают импульс на k-й временной позиции в процесс декодирования ответного сигнала.