Вертолетная радиолокационная станция Советский патент 1993 года по МПК G01S13/04 G01S13/90 

Изобретение относится к радиолокационной технике, а более конкретно к вертолетным радиолокационным станциям с синтезированной апертурой, предназначенным для обнаружения и определения координат объектов, расположенных под поверхностью земли, снегового или ледового покрова.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей вертолетной радиолокационной станции и повышение угловой разрешающей способности.

В результате на четырехцветном индикаторе можно наблюдать послойное изо бражение подповерхностной структуры и расположенные в этой структуре объекты с высокой угловой разрешающей способностью. Причем цвет изображения объектов определяется их глубиной, которая увеличивается с увеличением длины рабочей волны (см. табл. 1).

Использование вертолетной радиолокационной станции с синтезированной апертурой с антеннами, расположенными на концах вращающихся лопастей несущего винта и работающих на разных частотах позволяет получить результаты, недостижимые в обычных вертолетных радиолокационных станциях с синтезированной апертурой, с одной антенной, расположенной на конце вращающейся лопасти при работе на одной частоте.

Доказательством достижения положительного эффекта является проведенный ниже анализ возможностей использования предлагаемой радиолокационной станции. .

Анализ возможностей использования предлагаемой радиолокационной станции на существующих вертолетах типа МИ-6, МИ-8, МИ-24, МИ26е длиной лопасти 10-20 м,числом оборотов винта 200 об/мин, позволяет получить следующие значения угловой разрешающей способности на разных глубинах, соответствующих длинам рабочих волн, значения которой при эффективной длине синтезированной апертуры 20 м приведены втабл, 2.

Для сравнения в табл. 3 приведены значения угловой разрешающей способности при различных длинах волн, которые можно обеспечить без синтезирования при ширине лопасти мм (а A/d).

Совместное рассмотрение табл. 2 и 3 позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое устройство позволяет повысить угловую разрешающую способность при тех же длинах волн приблизительно в 100 раз.

Кроме того, объекты расположенные на разных глубинах представляются на индикаторе своим цветом.

На фиг. 1 и 2 изображена функциональная схема заявляемой вертолетной радиолокационной станции. ..

Здесь: 1 - синхронизатор, 2 - передатчики, 3 - антенные переключатели 4 - антенны, 5 - переключатели сектора обзора, б - приемники. 7 - генератор строб-импульсов, 8 - блоки обработки, 9 - четырехцветный индикатор

0 Выход синхронизатора 1 подключен к передатчикам 2, блокам обработки 8, генератору стробирующего импульса 7 и индикатору 9. Каждый передатчик 2 подключен к своему антенному переключателю 3, кото5 рый соединен со своими антенной 4 и приемником 6. Приемники 6 подключены к блокам обработки:8. Выходы всех четырех блоков обработки подключены к входам цветного индикатора 9. Ко всем четырем

0 блокам обработки 3 подведены сигналы от переключателя сектора обзора 5. С генератора стробирующего импульса подается стробирующий импульс на приемники 6. Вертолетная радиолокационная стан5 ция работает следующим образом.

Вырабатываемые в синхронизаторе 1 импульсы запускают четыре передатчика 2 и управляют четырьмя блоками обработки сигналов 8. Импульс синхронизатора так же

0 управляет работой генератора стробирующего импульса 7 и цветного индикатора 9. Генератор стробирующего импульса вырабатывает импульс, положение которого во времени и длительность определяют поло5 жение и протяженность наблюдаемого элемента земной поверхности по дальности, Этот импульс и подается на блоки обработки.

Каждый передатчик работает на своей

0 длине волны, которая определяет глубину проникновения электромагнитного излучения под подстилающую поверхность.

Зондирующие импульсы с передатчиков 2 через переключатели приема-переда5 чи 3 поступают на свои антенны 4, каждая из которых расположена на конце лопасти несущего винта вертолета (см. фиг. 2).

Каждая антенна, расположенная на конце вращающейся лопасти, подключается

0 к своим передатчику и приемнику только в момент прохождения определенного заранее установленного сектора обзора. Это осуществляется .с помощью переключателя сектора обзора, которой представляет

5 собой электрический контакт, выполненный в виде четырех щеток, расположенных под соответствующими лопастями, перемещающихся в процессе вращения по неподвижному токопроводящему сегменту, который в свою очередь может устанавливаться в фиксированном положении вокруг оси винта. Каждые передатчик и приемник подключаются к антенне только в период прохождения соответствующей щетки по сегменту. Положение сегмента оп- ределяет положение сектора обзора в пространстве,

С антенн 4 сигналы излучаются в направлении подстилающей поверхности. Отраженные от целей сигналы принимаются антеннами 4 и через антенный переключатель подаются на приемники 6. С приемников сигналы подаются на блоки обработки 8, в которых осуществляется обработка принятых сигналов по алгоритму синтезирования апертуры 3, 4. В этом же блоке учитывается эффект изменения дальности от антенны до цели, вызванный перемещением антенны по окружности в процессе синтезирования 3, 4, 5, 6. В блоках обработки обрабатыва- ютея сигналы, принятые только с определенного участка дальности, положение и протяженность которого определяется стробирующим импульсом, подаваемым с генератора стробирующего импульса 7. С блоков обработки 8 сигналы поступают на индикатор с цветовым изображением 9, причем сигналы с каждого блока обработки соответствуют изображению в определенном цвете.

Предлагаемое устройство вертолетной радиолокационной станции с синтезированной апертурой позволяет обнаружить и определить координаты объектов, расположенных под подстилающей поверхно- стью земли, снегового или ледового покровов с высокой угловой разрешающей способностью. При этом одновременно по цвету изображения можно судить о

глубине расположения объектов пол поверхностью.

Формула изобретения Вертолетная радиолокационная станция, содержащая синхронизатор, выход которого подключен к синхронизирующим входам индикатора, генератора строб-импульсов, передатчика и блока обработки, последовательно соединенные передатчик, антенный переключатель, приемник, и блок обработки, выход блока обработки подключен к соответствующему входу индикатора, антенну, выход которой соединен с соответствующим входом антенного переключателя, выход генератора строб-импульсов подключен к управляющему входу приемника, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения угловой разрешающей способности, дополнительно введены три канала, каждый из которых содержит антенну, а также последовательно соединенные передатчик, антенный переключатель, приемник и блок обработки, причем выход каждой антенны подключен к входу соответствующего антенного переключателя, кроме того, синхронизирующие входы всех передатчиков объединены и подключены к выходу синхронизатора, синхронизирующие входы блоков обработки также объединены и подключены к выходу синхронизатора, а выходы всех блоков обработки подключены к соответствующим входам индикатора, управляющие входы приемников объединены и подключены к выходу генератора строб-импульсов, переключатель сек-5 тора обзора, выход которого соединен с управляющими входами всех антенных переключателей.

Изобретение относится к радиолокационной технике, а более конкретно к вертолетным радиолокационным станциям с синтезированной апертурой, предназначенным для обнаружения и определения координат объектов, расположенных под поверхностью земли, снегового или ледового покрова. Цель изобретения расширение функциональных возможностей вертолетной радиолокационной станции и повышение угловой разрешающей способности. Устройство содержит четыре приемопередающих канала, каждый из которых состоит из передатчика (12), антенного переключателя (3), приемника (6), блока обработки (8) и антенны (4), а также переключатель сектора обзора (5) и цветной индикатор с пятью входами (9), 1-2-3-6-8-9; 1-9; 3-4: 5-3; 7-6; 1-8. 2 ил.

Таблица 1

Продолжение табл, 1

Таблица 2

Та блица 3