RU178719U1 - Обзорный радиолокатор с виртуальной фазированной антенной решеткой - Google Patents
Обзорный радиолокатор с виртуальной фазированной антенной решеткой Download PDFInfo
- Publication number
- RU178719U1 RU178719U1 RU2017126110U RU2017126110U RU178719U1 RU 178719 U1 RU178719 U1 RU 178719U1 RU 2017126110 U RU2017126110 U RU 2017126110U RU 2017126110 U RU2017126110 U RU 2017126110U RU 178719 U1 RU178719 U1 RU 178719U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antennas
- inputs
- mixers
- antenna array
- outputs
- Prior art date
Links
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/04—Systems determining presence of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/56—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к радиолокационной технике и может быть использована в РЛС ближнего действия.Технический результат заключается в возможности использования в радиолокаторах синтезированной виртуальной фазированной антенной решетки, что позволяет увеличить разрешающую способность радиолокационной техники по угловым координатам.Для реализации поставленной технической задачи в обзорном радиолокаторе с фазированной антенной решеткой, содержащем виртуальную фазированную антенную решетку, состоящей из М передающих антенн, и N приемных антенн, установленных так, чтобы фазовые центры передающих антенн были сдвинуты относительно друг друга в азимутальной плоскости на N/2⋅λ, где N - количество приемных каналов, λ - длина волны, а приемные антенны должны быть сдвинуты относительно друг друга на λ/2, в каждый приемный канал вводят N смесителей, N усилителей промежуточной частоты, N аналого-цифровых преобразователей и блок цифровой обработки информации, а к входам передающих антенн подключен генератор управляемого напряжения, выходы которого соединены к первым входам смесителей, вторые входы смесителей подключены к выходам приемных антенн, выходы смесителей через последовательно соединенные усилители промежуточной частоты и аналого-цифровые преобразователи соединены с входами блока цифровой обработки информации. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к радиолокационной технике и может быть использована в РЛС ближнего действия.
Известны радиолокаторы, использующие синтезированные фазированные антенные решетки, такие как: импульсная РЛС с синтезированием апертуры (В.Н. Антипов, В.Т. Гориянов, А.Н. Кулик и др. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны. - М.: Радио и связь, 1988 г., стр. 304), содержащая когерентный приемопередающий тракт с одной антенной и цифровую обработку сигналов; голографическая РЛС (TIME FREQUENCY ANALYSIS - AN APPLICATION TO FMCW RADARS by BALAJI NAGARAJAN B.E., Electronics and Communication Engineering Hindustan College of Engineering, University of Madras Chennai, India - 2001 г.), содержащая небольшую передающую антенну и линейную приемную антенную решетку, а также блок памяти и процессор обработки сигналов; РЛС бокового обзора (Г.С. Кондратенков, В.А. Потехин, А.П. Реутов, Ю.А. Феоктистов. Радиолокационные станции обзора земли. - М.: Радио и связь, 1983 г., стр. 272; А.А. Комаров, Г.С. Кондратенков, Н.Н. Курилкин и др. Радиолокационные станции воздушной разведки. - М.: Воениздат, 1983 г., стр. 152) с большой вдоль фюзеляжной антенной; РЛС непрерывного излучения с синтезированием апертуры, содержащая когерентный приемопередающий тракт с двумя антеннами (приемная и передающая) и цифровую систему обработки сигналов (Антипов В.Н., Колтышев Е.Е., Мухин В.В., Печенников А.В., Фролов А.Ю., Янковский В.Т. Радиолокационная система беспилотного летательного аппарата. Радиотехника, 2006 г.).
Недостатками этих устройств являются обязательное наличие движения носителя радиолокационной станции относительно исследуемого пространства, низкая разрешающая способность по азимуту, высокие требования к вычислительной системе по объему памяти и быстродействию и низкая оперативность получения данных.
Наиболее близким техническим решением является радиолокатор, использующий виртуальную фазированную антенную решетку (см международную заявку № WO 2016045938 опублик. 31.03.2016 г. МПК G01S 13/00 G01S 13/93), содержащий фазированную антенную решетку, имеющей множества передающих и приемных антенн, фазовые центры которых расположены на некотором расстоянии друг от друга, блок памяти, блок обработки.
Недостатком прототипа является недостаточная разрешающая способность, связанная с влиянием боковых лепестков диаграммы направленности.
Технической задачей настоящей полезной модели является увеличение разрешающей способности обзорного радиолокатора в реальном времени по угловым координатам.
Для реализации поставленной технической задачи в обзорный радиолокатор с фазированной антенной решеткой, содержащий виртуальную фазированную антенную решетку, состоящей из М передающих антенн, и N приемных антенн, установленных так, чтобы фазовые центры передающих антенн были сдвинуты относительно друг друга в азимутальной плоскости на 
где N - количество приемных каналов, λ - длина волны, а приемные антенны должны быть сдвинуты относительно друг друга на 
в каждый приемный канал вводят N смесителей, N усилителей промежуточной частоты, N аналого-цифровых преобразователей и блок цифровой обработки информации, а к входам передающих антенн подключен генератор управляемого напряжения, выходы которого соединены к первым входам смесителей, вторые входы смесителей подключены к выходам приемных антенн, выходы смесителей через последовательно соединенные усилители промежуточной частоты и аналого-цифровые преобразователи соединены с входами блока цифровой обработки информации.
Полезная модель поясняется чертежом, где
- на фиг. 1 изображена структурная схема радиолокатора с виртуальной ФАР,
- на фиг. 2 - синтезирование виртуальной фазированной антенной решетки,
- на фиг. 3 - циклограмма работы радиолокатора.
На фиг. 1 представлена структурная схема радиолокатора с виртуальной антенной решеткой. Радиолокатор состоит из М передающих антенн 1 и N приемных антенн 2. Каждый приемный канал состоит из последовательно соединенных смесителя (См) 3, усилителя промежуточной частоты (УПЧ) 4 и аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) 5, с блоком цифровой обработки сигналов (Блок ЦОС) 6. На смеситель 3 каждого приемного канала подается гетеродинный сигнал с генератора управляемого напряжением (ГУН) 7 передатчика, что обеспечивает когерентность принятых сигналов. Такт оцифровки АЦП 5 каждого канала синхронизирован с тактом излучения передатчика. Оцифрованный с помощью АЦП 5 сигнал поступает в блок цифровой обработки сигналов ЦОС 6. В блоке ЦОС 6 происходит цифровое диаграммообразование и согласованная обработка сигнала. В результате формируется N*M приемных лучей, что позволяет увеличить разрешающую способность по угловым координатам радиолокатора в М раз.
Все приемные каналы должны когерентно оцифровываться по такту задающего генератора 7. Работа на излучение номера передающей антенны поясняется по циклограмме, представленной на фиг. 3
При излучении соответствующей передающей антенны 1 все приемные каналы 2 когерентно оцифровывают входной массив данных и складывают в память в блоке ЦОС 6. После того как все передающие антенны отработали, цикл заново стартует. Так как передающие антенны разнесены относительно друг друга на 
то фазовый набег сигнала от цели в крайней приемной антенне равен 
что позволяет синтезировать виртуальную антенную решетку, как показано на фиг. 2.
Для получения соответствующего распределения решетки применяется преобразование Фурье вида
где Dm - функция направленности одной приемной антенны, Si - комплексные значения оцифрованных данных, d - расстояние между приемными антеннами, k - волновое число, N - число синтезированных подрешеток.
В блоке ЦОС 6 также происходит цифровое диаграммообразование и согласованная обработка сигнала. В результате формируется N*M приемных лучей, что позволяет увеличить разрешающую способность по угловым координатам радиолокатора в М раз в реальном масштабе времени.
Claims (1)
- Обзорный радиолокатор с виртуальной фазированной антенной решеткой, содержащий виртуальную фазированную антенную решетку, состоящую из М передающих антенн и N приемных антенн установленных так, чтобы фазовые центры передающих антенн и приемных антенн были сдвинуты относительно друг друга, и блока обработки, отличающийся тем, что фазовые центры передающих антенн сдвинуты относительно друг друга в азимутальной плоскости на N/2*λ, где N - количество приемных антенн, λ - длина волны, а приемные антенны должны быть сдвинуты относительно друг друга на λ/2, в каждый канал из N приемных антенн вводят N смесителей, N усилителей промежуточной частоты, N аналого-цифровых преобразователей и блок цифровой обработки информации, а к входам передающих антенн подключен генератор управляемого напряжения, выходы которого соединены к первым входам смесителей, вторые входы смесителей подключены к выходам приемных антенн, выходы смесителей через последовательно соединенные усилители промежуточной частоты и аналого-цифровые преобразователи соединены с входами блока цифровой обработки информации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126110U RU178719U1 (ru) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Обзорный радиолокатор с виртуальной фазированной антенной решеткой |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126110U RU178719U1 (ru) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Обзорный радиолокатор с виртуальной фазированной антенной решеткой |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU178719U1 true RU178719U1 (ru) | 2018-04-18 |
Family
ID=61974874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017126110U RU178719U1 (ru) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | Обзорный радиолокатор с виртуальной фазированной антенной решеткой |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU178719U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2729704C1 (ru) * | 2019-09-05 | 2020-08-11 | Открытое акционерное общество "Центральное научно-производственное объединение "Ленинец" | Мобильная радиолокационная станция |
| RU2761928C1 (ru) * | 2021-03-26 | 2021-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ИТЭЛМА" (ООО "НПП "ИТЭЛМА") | Радиолокационный датчик для предупреждения столкновений транспортного средства |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2037845C1 (ru) * | 1993-05-31 | 1995-06-19 | Научно-исследовательский центр "Резонанс" | Самолетная радиолокационная станция |
| US5706012A (en) * | 1995-12-13 | 1998-01-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Radar system method using virtual interferometry |
| RU2211459C2 (ru) * | 2001-03-22 | 2003-08-27 | Государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод - Дочернее предприятие Государственного унитарного предприятия "Военно-промышленного комплекса "МАПО" | Способ обзора пространства и сопровождения объектов поверхности при маловысотном полете |
| RU45835U1 (ru) * | 2004-11-01 | 2005-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "УралАвиапроект" | Бортовая радиолокационная станция и ее конструктив |
| WO2016045938A1 (de) * | 2014-09-23 | 2016-03-31 | Robert Bosch Gmbh | Mimo-radarvorrichtung zum entkoppelten bestimmen eines elevationswinkels und eines azimutwinkels eines objekts und verfahren zum betreiben einer mimo-radarvorrichtung |
-
2017
- 2017-07-20 RU RU2017126110U patent/RU178719U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2037845C1 (ru) * | 1993-05-31 | 1995-06-19 | Научно-исследовательский центр "Резонанс" | Самолетная радиолокационная станция |
| US5706012A (en) * | 1995-12-13 | 1998-01-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Radar system method using virtual interferometry |
| RU2211459C2 (ru) * | 2001-03-22 | 2003-08-27 | Государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод - Дочернее предприятие Государственного унитарного предприятия "Военно-промышленного комплекса "МАПО" | Способ обзора пространства и сопровождения объектов поверхности при маловысотном полете |
| RU45835U1 (ru) * | 2004-11-01 | 2005-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "УралАвиапроект" | Бортовая радиолокационная станция и ее конструктив |
| WO2016045938A1 (de) * | 2014-09-23 | 2016-03-31 | Robert Bosch Gmbh | Mimo-radarvorrichtung zum entkoppelten bestimmen eines elevationswinkels und eines azimutwinkels eines objekts und verfahren zum betreiben einer mimo-radarvorrichtung |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2729704C1 (ru) * | 2019-09-05 | 2020-08-11 | Открытое акционерное общество "Центральное научно-производственное объединение "Ленинец" | Мобильная радиолокационная станция |
| RU2761928C1 (ru) * | 2021-03-26 | 2021-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ИТЭЛМА" (ООО "НПП "ИТЭЛМА") | Радиолокационный датчик для предупреждения столкновений транспортного средства |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7357585B2 (ja) | レーダシステムの方法、レーダシステム及びレーダシステムの装置 | |
| US10649081B2 (en) | Spaceborne synthetic aperture radar system and method | |
| JP2024042029A (ja) | 周囲をキャプチャする方法および装置 | |
| US5059966A (en) | Synthetic aperture radar system | |
| Wang et al. | First bistatic demonstration of digital beamforming in elevation with TerraSAR-X as an illuminator | |
| RU2440588C1 (ru) | Способ пассивного радиомониторинга воздушных объектов | |
| CN109188434B (zh) | 基于调频连续波体制的sar系统及其处理方法 | |
| RU2522982C2 (ru) | Радиолокационная станция кругового обзора | |
| RU146508U1 (ru) | Короткоимпульсный радиолокатор с электронным сканированием в двух плоскостях и с высокоточным измерением координат и скорости объектов | |
| RU2496120C2 (ru) | Многофункциональная многодиапазонная масштабируемая радиолокационная система для летательных аппаратов | |
| RU2546330C1 (ru) | Способ поляризационно-чувствительного радиоконтроля подвижных объектов | |
| RU178719U1 (ru) | Обзорный радиолокатор с виртуальной фазированной антенной решеткой | |
| RU2526850C2 (ru) | Способ получения радиолокационного изображения участка земной поверхности и радиолокационная станция с синтезированной апертурой антенны (варианты) | |
| RU2546329C1 (ru) | Способ поляризационно-чувствительного обнаружения подвижных объектов | |
| RU2524401C1 (ru) | Способ обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов | |
| Wang et al. | A novel MIMO-SAR echo separation solution for reducing the system complexity: Spectrum preprocessing and segment synthesis | |
| JP2016099305A (ja) | レーダ装置 | |
| RU2429990C1 (ru) | Многофункциональная радиолокационная станция высокого разрешения с активной фазированной решеткой для пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов | |
| RU2529483C1 (ru) | Способ скрытной радиолокации подвижных объектов | |
| RU2444753C1 (ru) | Способ радиоконтроля воздушных объектов | |
| RU2657355C1 (ru) | Способ создания виртуальной фазированной антенной решетки | |
| RU2719547C1 (ru) | Бортовая радиолокационная станция | |
| RU2557250C1 (ru) | Способ скрытной радиолокации подвижных объектов | |
| Zhao et al. | 0.14 THz imaging system for security and surveillance | |
| RU2716006C2 (ru) | Способ дистанционного обнаружения и сопровождения радиомолчащих объектов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200721 |