RU2010126191A

RU2010126191A - Способ и аппарат для генерации сигнала угловой дезориентации

Info

Publication number: RU2010126191A
Application number: RU2010126191/07A
Authority: RU
Inventors: МАРТИНО Андреа ДЕ (IT); МАРТИНО Андреа ДЕ; Витторио РОССИ (IT); Витторио РОССИ
Original assignee: ЭЛЕТТРОНИКА С.п.А. (IT); ЭЛЕТТРОНИКА С.п.А.
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-12-27
Also published as: ITRM20090330A1; EP2270538A2; IL206614A0; EP2270538B1; US20110001652A1; CA2708535A1; ES2392147T3; EP2270538A3; IT1398102B1; IL206614A

Abstract

1. Способ генерирования и передачи сигналов дезориентации посредством аппарата, содержащего две приемопередающие антенны (129, 130), которые установлены на воздушном судне и являются в целом подвижными относительно устройства локации типа моноимпульсного радара, которое испускает импульсный сигнал радара и которое принимает упомянутые сигналы дезориентации, испускаемые двумя антеннами, содержит следующие этапы: ! a) получение посредством двух антенн (129, 130) векторной суммы сигнала, испускаемого моноимпульсным радаром, и соответственного сигнала, отраженного от земли; ! b) компенсация разницы в амплитуде между сигналами, принятыми двумя антеннами; ! c) введение относительного дисбаланса амплитуды между сигналом, принятым первой антенной (129), и сигналом, принятым второй антенной (130), так, чтобы создать разницу амплитуды между двумя сигналами, передаваемыми двумя антеннами, между 1 и 2 децибелами в момент их приема моноимпульсным радаром в комбинации с соответствующими отраженными сигналами; ! d) введение относительного фазового дисбаланса между сигналом, принятым первой антенной (129), и сигналом, принятым второй антенной (130), так, чтобы производить относительный фазовый сдвиг в 180° между двумя сигналами, переданными двумя антеннами в момент приема моноимпульсным радаром в комбинации с соответственным отраженным сигналом; ! e) передача сигнала, принятого каждой антенной (129,130) с дисбалансом фазы и амплитуды, посредством другой антенны (130, 129); ! отличающийся тем, что он содержит дополнительные этапы: ! f) расположение двух упомянутых антенн (129, 130) на относительном расстоянии меньшим, чем минимальное расстояние, необхо

Claims

1. Способ генерирования и передачи сигналов дезориентации посредством аппарата, содержащего две приемопередающие антенны (129, 130), которые установлены на воздушном судне и являются в целом подвижными относительно устройства локации типа моноимпульсного радара, которое испускает импульсный сигнал радара и которое принимает упомянутые сигналы дезориентации, испускаемые двумя антеннами, содержит следующие этапы:

a) получение посредством двух антенн (129, 130) векторной суммы сигнала, испускаемого моноимпульсным радаром, и соответственного сигнала, отраженного от земли;

b) компенсация разницы в амплитуде между сигналами, принятыми двумя антеннами;

c) введение относительного дисбаланса амплитуды между сигналом, принятым первой антенной (129), и сигналом, принятым второй антенной (130), так, чтобы создать разницу амплитуды между двумя сигналами, передаваемыми двумя антеннами, между 1 и 2 децибелами в момент их приема моноимпульсным радаром в комбинации с соответствующими отраженными сигналами;

d) введение относительного фазового дисбаланса между сигналом, принятым первой антенной (129), и сигналом, принятым второй антенной (130), так, чтобы производить относительный фазовый сдвиг в 180° между двумя сигналами, переданными двумя антеннами в момент приема моноимпульсным радаром в комбинации с соответственным отраженным сигналом;

e) передача сигнала, принятого каждой антенной (129,130) с дисбалансом фазы и амплитуды, посредством другой антенны (130, 129);

отличающийся тем, что он содержит дополнительные этапы:

f) расположение двух упомянутых антенн (129, 130) на относительном расстоянии меньшим, чем минимальное расстояние, необходимое для обеспечения эффективной базы энтропии, и с относительной разницей высоты относительно земли не менее чем в 2 м;

g) модуляция полярности дисбаланса между двумя антеннами, чтобы максимизировать эффективность дезориентации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:

a) преобразование сигнала, принятого каждой из двух антенн (129, 130) из радиочастотной (RF) в промежуточную частоту (IF), посредством соответствующего DUC модуля (127, 128);

b) отсылка преобразованного IF сигнала, принятого первой антенной (129), к первой DRFM (Цифровая память радиочастот) схеме (117) для того, чтобы хранить фазу самого сигнала с амплитудой, нормированной к 1;

c) отсылка преобразованного IF сигнала, принятого второй антенной (130), к второй DRFM (Цифровая память радиочастот) схеме (118) для того, чтобы хранить фазу самого сигнала с амплитудой, нормированной к 1;

d) измерение (121а, 121b) амплитуд IF сигнала, принятого первой антенной (129) и второй антенной (130);

e) вычисление (112) разницы амплитуд СОМР, между двумя IF сигналами, принятыми первой DRFM схемой (117) и второй DRFM схемой (118);

f) отсылка разностного сигнала к первой DRFM схеме (117) и ко второй DRFM схеме (118);

g) компенсация разницы в амплитуде, детектированная между двумя сигналами, принятыми этими двумя антеннами (129, 130), и введение дисбаланса между 1 и 2 децибелами;

h) применение значения амплитудной и фазовой калибровки к двум сигналам;

i) введение фазового сдвига в 180° между двумя сигналами;

j) отсылка упомянутых сигналов (117b, 118b) с дисбалансом фазы и амплитуды, выведенных из соответствующих DRFM схем (117, 118), к DUC модулю (128) другой DRFM схемы (118, 117) и повторное преобразование в RF.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что знак дисбаланса между передаваемыми сигналами определяют посредством детектирования разницы в амплитуде сигнала переданного моноимпульсным радаром и принятого двумя антеннами.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что измерение разницы в амплитуде между сигналами, принятыми двумя антеннами, содержит следующие этапы:

a) измерение (121а, 121b) амплитуды сигнала, принятого первой антенной (129) и второй антенной (130);

b) вычисление (112) разницы амплитуды СОМР между двумя сигналами, принятыми первой антенной (129) и второй антенной (130).

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что относительный дисбаланс амплитуды выходных сигналов от двух DRFM схем выполнен на любом из сигналов в зависимости от знака разницы амплитуды СОМР, измеренной между ними.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что траекторию полета воздушного судна определяют посредством предварительно заданной весовой функции (WF) пропорциональной разнице амплитуд между сигналами, принятыми двумя антеннами.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что упомянутая функция задана следующим образом:

причем

- А - отношение амплитуд отраженного луча и прямого луча (предполагается, что они одинаковые для двух антенн);

- ϕ представляет разницу в фазе между прямым сигналом и сигналом, отраженным от земли, как принято радаром;

- Δϕ представляет собой вращение фазы из-за разницы в высоте между основной антенной и подчиненной антенной.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что значения ϕ и Δϕ выражены соотношениями:

причем

- hr - высота радара;

- ht - высота реальной цели (PR);

- R - расстояние радар-цель;

- hms - разница в высоте между основной антенной и подчиненной антенной;

- ψ_r - вращение фазы из-за отражения от земли.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что он содержит дополнительный процесс для калибровки аппарата для того, чтобы уравнять фазу и амплитуду сигналов, которые идут через аппарат в обоих направлениях.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что упомянутый процесс калибровки содержит следующие этапы:

- непосредственное соединение вместе упомянутых первой антенны (129) и второй антенны (130) так, чтобы образовать замкнутую траекторию через две эти антенны сигналов принятых/посланных двумя DRFM устройствами;

- передачу и прием соответствующего сигнала от двух DRFM устройств через соответствующие замкнутые траектории (CDIAB.EAIDF) и измерение ассоциированного ослабления и фазового сдвига;

- измерение амплитуды и разницы фазы между переданными и принятыми сигналами;

- соответствующее хранение относительного фазового сдвига в двух DRFM схемах (117, 118).

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит инверсию знака дисбаланса между сигналами, переданными двумя антеннами, направляемую измерением разницы амплитуд между сигналами принятыми двумя антеннами, чтобы вызвать в радаре положительную или отрицательную угловую ошибку в вертикальной плоскости.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит инверсию сигналов, переданных этими двумя антеннами при фиксированной частоте, чтобы создать колебания и прерывания в слежении во время цикла углового слежения радара.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутое воздушное судно является поворотно-лопастным воздушным судном.

14. Аппарат, содержащий первую антенну (129) приемопередатчика и вторую антенну приемопередатчика (130), установленные на воздушном судне и, которые возможно целиком передвигать относительно устройства локации типа моноимпульсного радара по способу по п.1, отличающееся тем, что:

- первая приемопередающая антенна (129) и вторая приемно-передающая антенна (130), расположены на относительном расстоянии, меньшем, чем минимальное расстояние, требуемое для образования базы эзотропии;

и тем, что он содержит

- первый модуль (127) преобразования с повышением/понижением частоты (DUC), соединенный с первой антенной (129), и второй модуль (128) преобразования с повышением/понижением (DUC), соединенный со второй антенной (130), способный преобразовывать из радиочастоты (RF) в промежуточную частоту (IF) сигналы, принятые соответствующей антенной (129, 130) во время приема, и наоборот, во время передачи;

- по меньшей мере, одну первую DRFM схему (117) и, по меньшей мере, одну вторую DRFM схему (118), каждая из которых способна во время приема принимать в их на входе (117а, 118а) соответствующий сигнал от ассоциированного DUC модуля (127, 128) и сигнал (СОМР), представляющий разницу амплитуд между двумя сигналами и, во время передачи испускать сигнал в DUC модуль (128, 127) другой DRFM схемы (118, 117);

- по меньшей мере, две из упомянутых DRFM схем, способных испускать во время передачи сигнал с подходящей измененной относительно другого амплитудой;

- первый двухсторонний коммутатор (124) и второй двухсторонний коммутатор (125), которые соответственно расположены между выходным/входным портом (127а) каждого DUC модуля (127, 128) и упомянутой первой DRFM схемой (117) и второй DRFM схемой (118) и способные отсылать сигнал, принятый соответствующим модулем DUC (127, 128) к соответствующей DRFM схеме (117, 118) во время приема и сигнала, принятого другой DRFM схемой (118, 117) в соответствующий DUC модуль (127, 128) во время передачи;

- первую схему (121а, 121b) для измерения амплитуды сигнала, принятого первой антенной (129);

- вторую схему (122а, 122b) для измерения амплитуды сигнала, принятого второй антенной (130);

- суммирующее устройство (112), способное принять на своем входе выходные сигналы двух упомянутых схем (121, 122) измерения амплитуд и генерировать разностный сигнал (СОМР) для них, который будет послан в две упомянутые DRFM схемы (117, 118);

- устройство (113), способное вычислять относительный фазовый сдвиг между двумя сигналами, принятыми соответствующими антеннами, чтобы выполнять фазовую калибровку аппарата;

- по меньшей мере, одно фазосдвигающее устройство (123), способное вводить подходящую переменную фазовую задержку, по меньшей мере, в один из выходных сигналов (117b, 118b), от любой DRFM схемы (117, 118), чтобы привести к контролируемому фазовому сдвигу, между двумя сигналами.

15. Аппарат по п.14, отличающийся тем, что антенны (129, 130) имеют тип "активной фазированной решетки" с двухсторонней функциональностью передачи/приема.

16. Аппарат по п.14, отличающийся тем, что антенны (129 130) расположены с относительной разностью высот, по меньшей мере, 2 м относительно земли.

17. Аппарат по любому из пп.14-16, отличающийся тем, что сигнал с измененной амплитудой (117b, 118b), вышедший из упомянутой, по меньшей мере, одной из двух DRFM схем (117, 118), имеет амплитуду со значением между 1 и 2 децибелами, больше, чем у сигнала, вышедшего из другой DRFM схемы (118, 117) в момент приема двух сигналов радаром.

18. Аппарат по п.14, отличающийся тем, что фазовая задержка, которая введена в один из двух сигналов, является такой, что приводит к фазовому сдвигу 180° в момент приема двух сигналов радаром.

19. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что упомянутая фазовая задержка, которая введена в любой из двух сигналов, равна 180° плюс относительный фазовый сдвиг, вычисленный во время калибровки.

20. Аппарат по любому из пп.14-16, 18, 19, отличающийся тем, что выходной сигнал (117b) первой DRFM схемы (117) посылается во вторую антенну (130) посредством соответствующего DUC модуля (128).

21. Аппарат по п.17, отличающийся тем, что выходной сигнал (117b) первой DRFM схемы (117) посылается во вторую антенну (130) посредством соответствующего DUC модуля (128).

22. Аппарат по п.19, отличающийся тем, что выходной сигнал (118b) от второй DRFM схемы (118) посылается в первую антенну (129) через ассоциированный DUC модуль (127).

23. Аппарат по любому из пп.14-16, 18, 19, 21, 22, отличающийся тем, что упомянутые схемы (121, 122) измерения амплитуды содержат, по меньшей мере, один детектор (121а, 122а) и, по меньшей мере, один логарифмический усилитель (121b, 122b), расположенные последовательно.

24. Аппарат по п.17, отличающийся тем, что упомянутые схемы (121, 122) измерения амплитуды содержат, по меньшей мере, один детектор (121а, 122а) и, по меньшей мере, один логарифмический усилитель (121b, 122b), расположенные последовательно.

25. Аппарат по п.20, отличающийся тем, что упомянутые схемы (121, 122) измерения амплитуды содержат, по меньшей мере, один детектор (121а, 122а) и, по меньшей мере, один логарифмический усилитель (121b, 122b), расположенные последовательно.