[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2265866C1 - Method for increasing radiolocation resolution, system for realization of method and method for remote detection of small objects by system - Google Patents

Method for increasing radiolocation resolution, system for realization of method and method for remote detection of small objects by system Download PDF

Info

Publication number
RU2265866C1
RU2265866C1 RU2004102190/09A RU2004102190A RU2265866C1 RU 2265866 C1 RU2265866 C1 RU 2265866C1 RU 2004102190/09 A RU2004102190/09 A RU 2004102190/09A RU 2004102190 A RU2004102190 A RU 2004102190A RU 2265866 C1 RU2265866 C1 RU 2265866C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
signals
input
radar
output
Prior art date
Application number
RU2004102190/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004102190A (en
Inventor
Н.Д. Воробьев (RU)
Н.Д. Воробьев
В.Ф. Грибков (RU)
В.Ф. Грибков
ков П.В. Позн (RU)
П.В. Позняков
А.Н. Рыбаков (RU)
А.Н. Рыбаков
В.В. Слатин (RU)
В.В. Слатин
В.Г. Филатов (RU)
В.Г. Филатов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Новые технологии"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Новые технологии", Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" filed Critical Закрытое акционерное общество "Новые технологии"
Priority to RU2004102190/09A priority Critical patent/RU2265866C1/en
Publication of RU2004102190A publication Critical patent/RU2004102190A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2265866C1 publication Critical patent/RU2265866C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: technology for scanning minefields.
SUBSTANCE: method includes receiving reflected signals during appropriate analysis of surface, these signals are received using coherent radiolocation probing of portions of surface in observation sectors, determined by width of antenna direction diagram (10-50°) under observation angles within range ±75°, received signals are memorized in form of appropriate radio-images, after that for each observation angle radio-images are formed, appropriate for a set of signals of radio-images, received along sections, parallel to direction of appropriate analysis angle, in projections on a plane, perpendicular to these directions, and then Fourier transformation of formed projections of radio-images is performed, on basis of total of which for each portion by means of reconstructive computing tomography method, like Radon transformation, appropriate total quasi-hologram is formed with following restoration on its basis of two-dimensional reversed Fourier transformation of radio-image of appropriate portions with increased resolution. System for remote detection of small objects has radiolocation sensor, connected to computing device, by its output connected to indicator, synchronization block, block for forming radiolocation image, classification device, two memory blocks, coordinates determining block, synchronization block, printing transmitting and receiving devices, and also additional indicator and computing device. Method for remote detection of small objects by system, includes surveillance of substrate surface in zone of assumed location of small objects, for example, subject minefield, performed during aircraft reconnaissance of this field by its scanning with concurrent radiolocation probing, for example, in decimeter radio-wave range by means of onboard radiolocation station or radiolocation detectors of synthesized aperture, mounted onboard the aircraft, and also by means of step by step discontinuous rotation of antenna beam for given angles in each pre-selected elementary analysis range and determining coordinates of reflection spots of appropriate signals during each step of rotation of radiolocation station antenna beam in these analysis ranges, while reflected signals and coordinates of appropriate sections received during probing of substrate surface are memorized, and ten signals of radio-imaging of sections are formed, appropriate for these reflected signals, and coordinates of surveyed field appropriate for them.
EFFECT: possible non-contact search with high probability of detection and recognition of small objects, like mines, including those buried in soil and appropriately concealed.
3 cl, 7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к технике обследования, например, минных полей и соответственно может быть использовано для поиска, обнаружения и распознавания мин и, в том числе, например, противотанковых мин и фугасов, закрытых слоем грунта.The present invention relates to techniques for examining, for example, minefields and, accordingly, can be used for search, detection and recognition of mines, including, for example, anti-tank mines and landmines, covered with a layer of soil.

Известен способ получения информации о местности, основанный на покадровой съемке подстилающей поверхности с помощью установленной на летательном аппарате (ЛА) фотокамеры [1].There is a method of obtaining information about the terrain, based on frame-by-frame shooting of the underlying surface using a camera mounted on an aircraft (LA) [1].

Данный способ обеспечивает возможность получения информации о подстилающей поверхности, но не решает вопроса выявления малоразмерных объектов, например мин.This method provides the ability to obtain information about the underlying surface, but does not solve the problem of identifying small objects, for example min.

Наиболее близким аналогом-прототипом является способ получения информации об объектах на местности, основанный на аэросъемке подстилающей поверхности с помощью установленной на носителе фото и телеаппаратуры и последующей обработке полученных данных [2].The closest analogue to the prototype is a method of obtaining information about objects on the ground, based on aerial photographing of the underlying surface using a photo and television equipment installed on the carrier and subsequent processing of the obtained data [2].

Известный способ дает возможность получения с высоким разрешением информации о подстилающей поверхности, однако при его использовании не обеспечена возможность выявления заглубленных объектов.The known method makes it possible to obtain high-resolution information about the underlying surface, however, when using it, it is not possible to identify buried objects.

Известно устройство синтеза радиолокационного изображения, содержащее формирователь опорной функции в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), комплексный умножитель, два блока быстрого преобразования Фурье, амплитудный детектор, а также формирователь двумерного матричного сигнала и накопитель [3].A device for synthesizing a radar image containing a driver of the reference function in the form of read-only memory (ROM), a complex multiplier, two blocks of fast Fourier transform, an amplitude detector, as well as a driver of a two-dimensional matrix signal and a drive [3].

В известном устройстве проведено комплексирование вычислительной среды, инвариантной к траектории и параметрам движения, и обеспечена возможность некогерентного синтеза радиолокационного изображения зондируемой области. Однако это устройство не обеспечивает возможности проведения поиска, а также обнаружения и распознавания малоразмерных объектов.In the known device, the computing environment is invariant, invariant to the trajectory and motion parameters, and the possibility of incoherent synthesis of the radar image of the probed region is provided. However, this device does not provide the ability to conduct searches, as well as the detection and recognition of small objects.

Наиболее близким аналогом-прототипом является система подповерхностного зондирования, основанная на принципе многочастотного зондирования консервативных сред (строительных конструкций, грунтов и т.п.) и содержащая радиолокационный датчик, подключенный к вычислительному устройству, соединенному с устройством индикации [4].The closest analogue prototype is a subsurface sounding system based on the principle of multi-frequency sounding of conservative media (building structures, soils, etc.) and containing a radar sensor connected to a computing device connected to an indication device [4].

Эта система обеспечивает возможность сканирования и соответственно зондирования поверхности и позволяет вести обнаружение и идентификацию заглубленных в грунт на (1-10) см пластиковых и металлических противотанковых и противопехотных мин, однако возможность проведения с ее помощью дистанционного поиска малоразмерных объектов в настоящее время конструктивно не проработана.This system provides the possibility of scanning and, respectively, sensing the surface and allows the detection and identification of plastic and metal anti-tank and anti-personnel mines buried in the ground at (1-10) cm, however, the possibility of using it to remotely search for small-sized objects has not yet been constructively developed.

Известен способ дистанционного выявления малоразмерных объектов, например, мин с помощью робототехнических комплексов, использующих при обследовании минных полей эффект ядерного магнитного резонанса с последующей обработкой полученных спектров [5].A known method for the remote detection of small objects, for example, mines using robotic systems that use the effect of nuclear magnetic resonance in the examination of mine fields with subsequent processing of the obtained spectra [5].

Данный способ обеспечивает возможность получения требуемой для обнаружения и распознавания мин информации с вероятностью, достаточно близкой к аналогичной характеристике контактного миноискателя, однако не решает вопроса оперативной обработки такой информации в больших объемах, а, кроме того, не предназначен для дистанционного поиска малоразмерных объектов, например, тех же мин.This method provides the ability to obtain the information required for the detection and recognition of mines with a probability close enough to a similar characteristic of a contact mine detector, however, it does not solve the problem of online processing of such information in large volumes, and, moreover, is not intended for remote search of small objects, for example, the same minutes

Наиболее близким аналогом-прототипом является способ дистанционного выявления малоразмерных объектов, например, мин, с воздушных носителей, например вертолетов, основанный на получении с помощью соответствующих датчиков аэрофотоснимков исследуемых участков подстилающей поверхности, в том числе в инфракрасном или в радиодиапазоне, и последующей обработке и дешифровке полученных данных [6].The closest analogue prototype is a method for remote detection of small objects, for example, mines, from air carriers, for example helicopters, based on obtaining, using appropriate sensors, aerial photographs of the studied areas of the underlying surface, including in the infrared or radio range, and subsequent processing and decryption obtained data [6].

Известный способ обеспечивает возможность получения требуемой информации о маломерных объектах и ее оперативного анализа, однако его использование не обеспечивает возможность обнаружения, например мин, заглубленных в грунт.The known method provides the ability to obtain the required information about small objects and its operational analysis, however, its use does not provide the ability to detect, for example, mines buried in the ground.

Задача изобретения состоит в разработке способа, обеспечивающего возможность повышения разрешения при радиолокационном зондировании подстилающей поверхности, системы для осуществления способа, а также способа дистанционного выявления, например с борта летательного аппарата, путем поиска, обнаружения и распознавания этой системой установленных как на подстилающей поверхности, так и заглубленных малоразмерных объектов, например разного типа мин.The objective of the invention is to develop a method that provides the ability to increase resolution when radar sensing the underlying surface, a system for implementing the method, as well as a method for remote detection, for example from the aircraft, by searching, detecting and recognizing this system installed both on the underlying surface and buried small objects, for example, different types of min.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе повышения радиолокационного разрешения, включающем получение отраженных сигналов при соответствующем обследовании поверхности, эти сигналы получают с помощью когерентного радиолокационного зондирования участков поверхности в определяемых шириной диаграммы направленности антенны секторах наблюдения (10-50)° под ракурсами обследования в диапазоне ±75°, полученные сигналы запоминают в виде соответствующих радиоизображений, после чего для каждого ракурса обследования формируют радиоизображения, соответствующие совокупности сигналов радиоизображений, получаемых по сечениям, параллельным направлению соответствующего ракурса обследования, в проекциях на плоскость, перпендикулярную этим направлениям, а затем производят Фурье-преобразование сформированных проекций радиоизображений, по совокупности которых для каждого участка с помощью метода реконструктивной вычислительной томографии, например преобразования Радона, формируют соответствующую суммарную квазиголограмму с последующим восстановлением по ней с помощью двухмерного обратного Фурье-преобразования радиоизображения соответствующих участков с увеличенным разрешением.The essence of the invention lies in the fact that in a method of increasing radar resolution, including obtaining reflected signals with an appropriate surface survey, these signals are obtained using coherent radar sensing of surface areas in the observation sectors determined by the antenna radiation pattern width (10-50) ° under viewing angles in ± 75 ° range, the received signals are stored in the form of corresponding radio images, after which, for each view of the survey, radioiso the lesions corresponding to the totality of the radio image signals obtained over sections parallel to the direction of the corresponding survey angle, in projections onto a plane perpendicular to these directions, and then the Fourier transform of the generated projections of the radio images is performed, the totality of which for each plot using the method of reconstructive computational tomography, for example Radon transformations, form the corresponding total quasi-hologram with subsequent recovery from it using A two-dimensional inverse Fourier transform of the radio image of the corresponding sections with increased resolution.

Сущность изобретения состоит в том, что в систему дистанционного выявления малоразмерных объектов, включающую радиолокационный датчик, связанный с вычислительным устройством, своим выходом подключенным к индикатору, введены блок согласования, блок формирования радиолокационного изображения, классификатор, два блока памяти, блок определения координат, блок синхронизации, печатающее и радиопередающее и радиоприемное устройства, а также дополнительные индикатор и вычислительное устройство, причем радиолокационный датчик первым выходом подключен к первому входу блока согласования, своим выходом соединенного с первым входом блока формирования радиолокационного изображения, подключенного к первому входу первого блока памяти, выходом соединенного с первым входом радиопередающего устройства, вторым (управляющим) входом подключенного к первому выходу вычислительного устройства, вторым выходом соединенного со вторым (управляющим) входом первого блока памяти, третьим выходом соединенного с управляющим входом радиолокационного датчика, а четвертым выходом подключенного ко входу блока синхронизации, своими первым и вторым выходами соединенного со вторыми (синхронизирующими) входами соответственно блока согласования и блока формирования радиолокационного изображения, а группой выходов подключенного к группе соответствующих входов радиолокационного датчика, вторым выходом соединенного с третьим входом блока согласования, при этом вычислительное устройство входом-выходом соединено со входом-выходом первого блока памяти, а пятым и шестым выходами подключено соответственно к первым входам индикатора и блока определения координат, своими первым и вторым выходами соответственно соединенного с первым входом вычислительного устройства и вторым входом индикатора, а радиовходом связанного с радиовходом системы, причем радиопередающее устройство своим радиовыходом связанно с радиовходом радиоприемного устройства, выходом подключенного к первому входу второго блока памяти, своим выходом подключенного к первому входу классификатора, выходом соединенного с первым входом дополнительного вычислительного устройства, своими первым, вторым и третьим выходами подключенного соответственно ко вторым входам радиоприемного устройства, второго блока памяти и классификатора, четвертым и пятым выходами соединенного с первыми входами второго индикатора и печатающего устройства соответственно, а входом-выходом соединенного с входом-выходом второго блока памяти, при этом входы вычислительного и дополнительного вычислительного устройств подключены соответственно к первому и второму входам системы, выход печатающего устройства связан с выходом системы, оптические выходы индикаторов связаны с соответствующими оптическими выходами системы, а группа радиовходов-выходов радиолокационного датчика связана с соответствующей группой входов-выходов системы.The essence of the invention lies in the fact that in the system for the remote detection of small objects, including a radar sensor connected to a computing device connected to the indicator by its output, a matching unit, a radar image forming unit, a classifier, two memory units, a coordinate determination unit, a synchronization unit are introduced printing and radio transmitting and receiving devices, as well as an additional indicator and a computing device, the radar sensor being the first output ohm is connected to the first input of the matching unit, its output connected to the first input of the radar image forming unit, connected to the first input of the first memory unit, the output connected to the first input of the radio transmitting device, the second (control) input connected to the first output of the computing device, the second output of the connected with the second (control) input of the first memory block, the third output connected to the control input of the radar sensor, and the fourth output is connected to the input of the synchronization unit, with its first and second outputs connected to the second (synchronizing) inputs of the matching unit and the radar image forming unit, and a group of outputs connected to the group of corresponding inputs of the radar sensor, the second output connected to the third input of the matching unit, while the computational the device input-output is connected to the input-output of the first memory unit, and the fifth and sixth outputs are connected respectively to the first inputs of the indicator and the coordinate determination unit, with its first and second outputs respectively connected to the first input of the computing device and the second input of the indicator, and the radio input associated with the radio input of the system, and the transmitting device with its radio output is connected to the radio input of the radio receiving device, the output connected to the first input of the second memory unit, its output connected to the first input of the classifier, the output connected to the first input of an additional computing device, with its first, second the second and third outputs connected respectively to the second inputs of the radio receiver, the second memory block and the classifier, the fourth and fifth outputs connected to the first inputs of the second indicator and the printing device, respectively, and the input-output connected to the input-output of the second memory block, while the inputs of the computing and additional computing devices are connected respectively to the first and second inputs of the system, the output of the printing device is connected to the output of the system, optical outputs are indie the cores are connected to the corresponding optical outputs of the system, and the group of radio inputs and outputs of the radar sensor is connected to the corresponding group of inputs and outputs of the system.

При этом радиолокационный датчик содержит две фазированные антенные решетки, каждая из которых состоит из М независимо подключенных приемо-передающих модулей, где, например, М=1, ..., 12, сумматор, два коммутатора, генератор, модулятор и блок формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча для каждого из приемо-передающих модулей, причем приемо-передающие модули первыми электрическими входами соединены с соответствующими выходами первого коммутатора, первым входом подключенного к первому выходу генератора, первым (управляющим) входом соединенного с входом радиолокационного датчика, а вторым входом подключенного к выходу модулятора, входом соединенного с первым входом группы входов радиолокационного датчика, при этом второй вход группы входов радиолокационного датчика подключен ко входу блока формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча для каждого из приемо-передающих модулей решеток, своими первым и вторым выходами соединенного соответственно со вторым входом первого коммутатора и первым входом второго коммутатора, своим вторым входом подключенного к третьему входу группы входов радиолокационного датчика, а соответствующими N=2M выходами соединенного со вторыми электрическими входами соответствующих приемо-передающих модулей, причем электрические выходы приемо-передающих модулей подключены к соответствующим входам сумматора, выходом соединенного с первым (электрическим) выходом радиолокационного датчика, второй выход генератора подключен ко второму выходу радиолокационного датчика, радио-входы-выходы которого связаны с соответствующими радио-входами-выходами приемо-передающих модулей.Moreover, the radar sensor contains two phased antenna arrays, each of which consists of M independently connected transceiver modules, where, for example, M = 1, ..., 12, an adder, two switches, a generator, a modulator and a unit for generating a given distribution amplitudes and phases of the signals to control the position of the antenna beam for each of the transceiver modules, the transceiver modules being connected by the first electrical inputs to the corresponding outputs of the first switch, the first input connected to the first the output of the generator, the first (control) input connected to the input of the radar sensor, and the second input connected to the output of the modulator, the input connected to the first input of the group of inputs of the radar sensor, while the second input of the group of inputs of the radar sensor is connected to the input of the unit for the formation of a given distribution of amplitudes and phases of the signals to control the position of the antenna beam for each of the transceiver modules of the arrays, its first and second outputs connected respectively to the second the first switch and the first input of the second switch, its second input connected to the third input of the group of inputs of the radar sensor, and the corresponding N = 2M outputs connected to the second electrical inputs of the respective transceiver modules, and the electrical outputs of the transceiver modules are connected to the corresponding inputs of the adder output connected to the first (electrical) output of the radar sensor, the second output of the generator is connected to the second output of the radar sensor ka, the radio inputs and outputs of which are associated with the corresponding radio inputs and outputs of the transceiver modules.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе дистанционного выявления системой малоразмерных объектов, включающем их поиск, обнаружение и распознавание и основанном на обследовании с борта летательного аппарата (ЛА) подстилающей поверхности путем ее радиолокационного зондирования и обработке полученных отраженных сигналов, обследование подстилающей поверхности в зоне предполагаемого нахождения малоразмерных объектов, например в предполагаемом минном поле, производят при облете ЛА этого поля путем его сканирования с одновременным радиолокационным зондированием, например, в дециметровом диапазоне радиоволн с помощью сформированной на бортовой радиолокационной станции (РЛС) или установленных на борту ЛА радиолокационных датчиков (РЛД) синтезированной апертуры, а также путем пошагового дискретного поворота луча антенны на заданные углы в каждом предварительно выбранном элементарном интервале обследования и определением координат мест отражения соответствующих сигналов при каждом шаге поворота луча антенны РЛС в этих интервалах обследования, причем полученные при зондировании отраженные сигналы и координаты соответствующих участков подстилающей поверхности запоминают, а затем формируют соответствующие этим отраженным сигналам сигналы радиоизображения участков и соответствующих им координат обследованного поля, после чего, например, по величине интенсивности отраженных сигналов и плотности их расположения на этих участках сигналов соответствующей интенсивности вначале определяют наличие малоразмерных объектов и координаты мест их нахождения, а потом по соответствующим отраженным сигналам производят формирование признаков, характеризующих находящиеся в этих местах объекты, и сопоставляют эти признаки с соответствующими эталонами, причем обследование проводят в «привязке», например, к характерным точкам подстилающей поверхности и/или к специальным маякам, например, к радиомаякам и/или оптическим отражателям, которые устанавливают в зоне предполагаемого нахождения малоразмерных объектов.The essence of the invention lies in the fact that in the method for remote detection by the system of small objects, including their search, detection and recognition and based on inspection from the aircraft (LA) of the underlying surface by means of its radar sensing and processing of the received reflected signals, examination of the underlying surface in the area the alleged location of small objects, for example, in the proposed minefield, is produced when flying around the aircraft of this field by scanning it at the same time radar sensing, for example, in the decimeter range of radio waves using the synthesized aperture formed on the aircraft radar station or installed onboard the aircraft radar sensors (RLD), as well as by incremental discrete rotation of the antenna beam at predetermined angles in each preselected elementary interval survey and determining the coordinates of the places of reflection of the corresponding signals at each step of the rotation of the beam of the radar antenna in these inspection intervals, and the reflected signals and coordinates of the corresponding sections of the underlying surface are memorized and then formed, corresponding to these reflected signals, the radio image signals of the sections and the corresponding coordinates of the examined field, after which, for example, by the magnitude of the intensity of the reflected signals and the density of their location on these sections of signals of the corresponding intensity First, the presence of small objects and the coordinates of their locations are determined, and then reflected by the corresponding the signals produce the formation of signs characterizing the objects located in these places and compare these signs with the corresponding standards, and the examination is carried out in a “binding”, for example, to the characteristic points of the underlying surface and / or to special beacons, for example, to radio beacons and / or optical reflectors that are installed in the area of the alleged location of small objects.

При этом зондирование подстилающей поверхности осуществляют в диапазоне, например, дециметровых волн, а зондирующие сигналы формируют в виде повторяющейся во времени ограниченной последовательности когерентных импульсов на различных несущих частотах.In this case, the sounding of the underlying surface is carried out in the range of, for example, decimeter waves, and the probing signals are formed in the form of a time-repeated limited sequence of coherent pulses at different carrier frequencies.

Кроме того, синтезирование апертуры антенны проводят в течение времени длительности импульсов, имеющих одинаковые несущие частоты на каждом элементарном интервале обследования.In addition, the synthesis of the aperture of the antenna is carried out during the time duration of the pulses having the same carrier frequencies at each elementary inspection interval.

При этом элементарный интервал обследования выбирают равным (0,5-2,0) сек, а отраженные сигналы запоминают в виде массива данных, представляющего собой, например, n-мерное (где, например, n=4) представление величин этих отраженных сигналов, а также сигналов, соответствующих координатам мест отражения, и углов сканирования соответствующих мест отражения на исследованных участках подстилающей поверхности.In this case, the elementary inspection interval is chosen equal to (0.5-2.0) seconds, and the reflected signals are stored in the form of an array of data, which is, for example, an n-dimensional (where, for example, n = 4) representation of the values of these reflected signals, as well as signals corresponding to the coordinates of the places of reflection, and the scan angles of the corresponding places of reflection in the studied areas of the underlying surface.

При этом величины интенсивности сигналов при обнаружении находящихся на этой поверхности и/или заглубленных малоразмерных объектов получают путем суммирования величин сигналов, полученных при каждом пролете ЛА, но отраженных от одних и тех же точек поверхности, с последующим сравнением этих суммарных сигналов с заданным пороговым сигналом и соответствующим выделением с отнесением к координатам на этой поверхности результирующих сигналов и их совокупностей, а используемые для распознавания признаки с помощью, например, преобразования Радона получают в виде квазиголограмм радиоизображения соответствующего малоразмерного объекта при соответствующей обработке запомненных совокупностей сигналов, отраженных от соответствующих мест нахождения этих объектов.At the same time, the values of the signal intensity when detecting small and buried small objects located on this surface are obtained by summing the values of the signals received at each flight of the aircraft, but reflected from the same points on the surface, followed by comparing these total signals with a given threshold signal and appropriate selection with reference to the coordinates on this surface of the resulting signals and their aggregates, and the signs used for recognition using, for example, transformation I receive Radon in the form of quasi-holograms of the radio image of the corresponding small-sized object with appropriate processing of the stored sets of signals reflected from the corresponding locations of these objects.

При этом выделение признаков, сопоставление их с соответствующими эталонами и последующую классификацию объектов производят с помощью алгоритмов, работающих на принципах обработки с помощью нейронных сетей, например по алгоритму Кохонена.Moreover, the selection of features, their comparison with the relevant standards and the subsequent classification of objects is carried out using algorithms that work on the principles of processing using neural networks, for example, according to the Kohonen algorithm.

Кроме того, обследование предполагаемого минного поля производят путем его облета со сканированием и при соответствующем зондировании каждого участка обследуемой подстилающей поверхности в трех и более ракурсах, а после обнаружения мест нахождения малоразмерных объектов вокруг этих мест осуществляют облет с соответствующим сканированием и зондированием этих участков подстилающей поверхности.In addition, the alleged minefield is surveyed by flying around it with a scan and with appropriate probing of each area of the investigated underlying surface in three or more angles, and after finding the locations of small objects around these places, they fly around with the appropriate scanning and sensing of these areas of the underlying surface.

При этом величину шага дискретного поворота радиолокационного луча антенны РЛС выбирают соответствующей ширине этого луча в горизонтальной плоскости, а заданный угол поворота выбирают соответствующим углу охвата участка сектором отклонения луча антенны РЛС ЛА.In this case, the step size of the discrete rotation of the radar beam of the radar antenna is selected by the corresponding width of this beam in the horizontal plane, and the predetermined rotation angle is selected by the corresponding angle of coverage of the sector by the beam deflection sector of the radar antenna of the aircraft.

Кроме того, радиомаяки и/или оптические отражатели устанавливают путем, например, их сбрасывания с борта ЛА при его полете и эти маяки устанавливают на границах минного поля, например, по его периметру, причем расстояние между установленными на периметре маяками выбирают соответствующим ширине полосы обследования при разовом пролете ЛА.In addition, beacons and / or optical reflectors are installed by, for example, dropping them from the aircraft during its flight, and these beacons are installed at the borders of the minefield, for example, along its perimeter, and the distance between the beacons installed on the perimeter is chosen corresponding to the inspection bandwidth at one-time flight of LA.

Кроме того, маяки устанавливают по периметру минного поля и на участках подстилающей поверхности, на которых обнаружены малоразмерные объекты.In addition, lighthouses are installed around the perimeter of the minefield and in areas of the underlying surface where small objects are found.

Кроме того, на участках подстилающей поверхности, на которых обнаружены малоразмерные объекты, устанавливают оптические средства разметки.In addition, in areas of the underlying surface on which small objects are detected, optical marking devices are installed.

Кроме того, при обследовании минного поля его облет осуществляют по маршруту от каждого установленного, например, по периметру данного поля маяка к каждому другому маяку, причем заранее определяют координаты этих маяков, например, в земной системе координат, при этом в качестве исходной (начальной) точки выбирают местонахождение, например, установленного на периметре радиомаяка, а эти маяки устанавливают на расстоянии, соответствующем, например, (0,3-0,9) ширины обзора при пролете.In addition, when examining a minefield, it is circled along a route from each established, for example, along the perimeter of a given lighthouse field to every other lighthouse, and the coordinates of these lighthouses are determined in advance, for example, in the earth's coordinate system, while the initial (initial) the points select the location of, for example, a beacon installed on the perimeter, and these beacons are installed at a distance corresponding, for example, (0.3-0.9) to the viewing width when flying.

При этом сигналы радиомаяков, установленных на границах минного поля и на участках подстилающей поверхности, на которых обнаружены малоразмерные объекты, выбраны с отличающимися по частоте излучаемыми сигналами.In this case, the signals of radio beacons installed at the boundaries of the minefield and on the areas of the underlying surface where small objects are detected are selected with emitted signals differing in frequency.

Предложенные способ повышения разрешения радиолокационного зондирования, система для его осуществления и способ дистанционного выявления системой малоразмерных объектов обеспечивают возможность проведения бесконтактного для соответствующего оператора, например минера, поиска с высокой вероятностью обнаружения и распознавания мин, и в том числе, заглубленных в грунт и соответственно замаскированных.The proposed method for increasing the resolution of radar sensing, the system for its implementation, and the method for remote detection of small objects by the system make it possible to conduct a contactless search for a mine with a high probability of detection and recognition of mines, including those buried in the ground and masked accordingly.

Дело в том, что при решении задачи обнаружения и распознавания малоразмерных целей, в том числе разного типа мин, определяющим фактором является соотношение мощностей отражения радиолокационного сигнала от объекта и непосредственно от окружающей его среды (отношение сигнал/фон).The fact is that when solving the problem of detecting and recognizing small targets, including different types of mines, the determining factor is the ratio of the reflection powers of the radar signal from the object and directly from its environment (signal / background ratio).

При этом мощность фона в элементе разрешения зависит от удельной эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) фона и линейного разрешения радиолокационного датчика (РЛД) и определяется соотношением [7]:In this case, the background power in the resolution element depends on the specific effective scattering surface (EPR) of the background and the linear resolution of the radar sensor (RLD) and is determined by the relation [7]:

Pф=kσфδρδD,P f = kσ f δρδD,

где k - коэффициент, учитывающий затухание сигнала при распространении в среде, σф - удельная ЭПР фона, δρ и δD - линейное разрешение по поперечной и продольной координатам участка местности, облучаемого при обнаружении объекта, а мощность сигнала, отраженного от объекта, определяют какwhere k is the coefficient taking into account the attenuation of the signal during propagation in the medium, σ f is the specific ESR of the background, δρ and δD are the linear resolution along the transverse and longitudinal coordinates of the area of the area irradiated when the object is detected, and the power of the signal reflected from the object is determined as

Рc=kσo,P c = kσ o ,

где σо - значение ЭПР малоразмерного объекта.where σ o is the EPR value of a small-sized object.

Особенности, связанные с подповерхностным расположением объекта (мины), существенно усложняют структуру формирования сигнала Рс, поэтому задачу его получения обычно решают экспериментально. Так известно [8], что при обнаружении на площадке размером 1 м × 1 м и использовании радиоизлучения РЛС в дециметровом диапазоне радиоволн на частоте 1 ГГц (0.3 м) для заглубленной металлической противотанковой мины типа М-20 имеет место отношение Рсф ~ 2 ( или 3 дб), причем вероятность обнаружения мины в таких условиях менее 0,1.Features associated with the subsurface location of the object (mines) significantly complicate the structure of signal formation P c , therefore, the problem of its production is usually solved experimentally. It is known [8] that when a radar is detected on a site 1 m × 1 m in size and uses radar radiation in the decimeter range of radio waves at a frequency of 1 GHz (0.3 m) for the buried metal anti-tank mine of the M-20 type, the ratio R c / R f ~ 2 (or 3 dB), and the probability of detecting mines in such conditions is less than 0.1.

Вероятность обнаружения в этом случае можно повысить путем улучшения разрешения РЛД за счет, например, использования в составе РЛД широкополосной (в диапазоне рабочих частот) активной фазированной антенной решетки (АФАР).The detection probability in this case can be increased by improving the resolution of the RLD due to, for example, the use of a broadband (in the range of operating frequencies) active phased array antenna (AFAR) as a part of the RLD.

Ориентируясь на величину полосы рабочих частот (Δf) АФАР порядка (250-300) МГц, в соответствии с зависимостью [9]:Focusing on the magnitude of the operating frequency band (Δf) of the AFAR of the order of (250-300) MHz, in accordance with the dependence [9]:

τu=1/Δf,τ u = 1 / Δf,

где τu - эквивалентная длительность сжатого импульса, получаем величину эквивалентной длительности сжатого импульса τu=(3.3-4) нс.where τ u is the equivalent duration of the compressed pulse, we obtain the value of the equivalent duration of the compressed pulse τ u = (3.3-4) ns.

Тогда согласно соотношению δρr=сτu/2, где с=3×108 м/с - скорость распространения радиоволн, разрешение по радиальной дальности составляет δρr=(0.5...0,6) м.Then, according to the relation δρ r = сτ u / 2, where c = 3 × 10 8 m / s is the propagation velocity of radio waves, the radial range resolution is δρ r = (0.5 ... 0.6) m.

При этом разрешение по горизонтальной дальности (подстилающей поверхности) составит:In this case, the horizontal resolution (underlying surface) will be:

δD=ρr/cosθy,δD = ρ r / cosθ y ,

где θy - угол между направлением наблюдения и подстилающей поверхностью (угол наблюдения). С учетом такой особенности на ближней границе участка радиолокационного наблюдения имеем θy ~ 60° и соответственно получаем δD=(1,0-1,2) м.where θ y is the angle between the direction of observation and the underlying surface (angle of observation). Given this feature, at the near boundary of the radar observation section, we have θ y ~ 60 ° and, accordingly, we obtain δD = (1.0-1.2) m.

Потенциальную разрешающую способность РЛД при боковом обзоре подстилающей поверхности вдоль линии пути (δρx), описывает соотношениеThe potential resolution of the RLD with a side view of the underlying surface along the path line (δρ x ) is described by the relation

δρx=λro/2Lsinθx, (1)δρ x = λr o / 2Lsinθ x , (1)

где λ - длина радиоволны сигналов зондирования РЛД, ro - наклонная дальность до середины участка, L - длина пути перемещения антенны РЛД, θx - угол наблюдения относительно вектора путевой скорости ЛА.where λ is the length of the radio wave of the RLD sounding signals, r o is the slant range to the middle of the section, L is the length of the path of the RLD antenna, θ x is the observation angle relative to the aircraft ground speed vector.

Подставляя в формулу (1) значение несущей частоты зондирующих сигналов РЛД из некоторого участка дециметрового диапазона (0,5-1,5) ГГц, например, среднее его значение, равное 1 ГГц, а также принимая угол θx=90°, значение ro=85 м и длину пути L=25 м за время полета летательного аппарата в течение ~1с, получаем величину радиального разрешения δρx ~ 0.5 м.Substituting into the formula (1) the value of the carrier frequency of the probing RLD signals from a certain portion of the decimeter range (0.5-1.5) GHz, for example, its average value equal to 1 GHz, and also taking the angle θ x = 90 °, the value of r o = 85 m and the path length L = 25 m during the flight of the aircraft for ~ 1 s, we obtain the radial resolution δρ x ~ 0.5 m.

Однако в действительности при использовании для компенсации влияния различных факторов, таких как, например, формирование ложных отметок из-за высокого уровня боковых лепестков когерентной обработки сигналов, составляющих примерно -13 дб по отношению к главному максимуму, и для повышения устойчивости процесса обработки информации использование весовых сглаживающих функций, имеет место ухудшение разрешающей способности [11]. Так, с учетом такой обработки реальное значение разрешения в поперечном направлении (по кросс-дальности) при θx=90° можно ожидать δρx=(0,7-1) м, а с учетом того, что принимаются «кадры» наблюдения и при θx=30° значение δρx в этих кадрах удвоится. Однако для них разрешение по дальности будет лучше почти в 2 раза, чем для «кадров» наблюдения при θx=90°. В среднем для всех «кадров» когерентной обработки на выбранном элементарном интервале обследования длительностью ~1 с можно принять δρx=~1 м и δD=~ 1 м.However, in reality, when used to compensate for the influence of various factors, such as, for example, the formation of false marks due to the high level of the side lobes of coherent signal processing of approximately -13 dB with respect to the main maximum, and to increase the stability of the information processing, the use of weight smoothing functions, there is a deterioration in resolution [11]. So, taking into account such processing, the real value of resolution in the transverse direction (in cross-range) at θ x = 90 ° can be expected to be δρ x = (0.7-1) m, and taking into account the fact that the “frames” of observation are accepted and at θ x = 30 °, the value of δρ x in these frames will double. However, for them the range resolution will be almost 2 times better than for the “frames” of observation at θ x = 90 °. On average, for all “frames” of coherent processing at a selected elementary inspection interval of ~ 1 s, we can take δρ x = ~ 1 m and δD = ~ 1 m.

Дальнейшее улучшение разрешающей способности РСА возможно посредством введения некогерентной обработки отдельно сформированных «кадров» наблюдения при когерентной обработке. Получение этих результатов основано на применении методов реконструктивной вычислительной томографии, в частности, на базе применения преобразования Радона [12].A further improvement in the resolution of SAR is possible by introducing incoherent processing of separately formed “frames” of observation during coherent processing. Obtaining these results is based on the use of reconstructive computational tomography methods, in particular, on the basis of the application of the Radon transform [12].

Оценку достижимой разрешающей способности при использовании таких методов можно получить, например, путем построения двумерного портрета в декартовой системе координат по совокупности проекций - одномерных портретов, синтезированных на малых угловых интервалах, сдвинутых по ракурсу относительно друг друга, где соответствующие значения потенциальной разрешающей способности для центральных точек синтезированного двумерного портрета получены в виде следующих зависимостей [13]:An assessment of the achievable resolution using such methods can be obtained, for example, by constructing a two-dimensional portrait in a Cartesian coordinate system from a set of projections — one-dimensional portraits synthesized at small angular intervals, shifted by angle relative to each other, where the corresponding values of the potential resolution for the central points the synthesized two-dimensional portrait obtained in the form of the following dependencies [13]:

Figure 00000002
Figure 00000002

Здесь βо - угловой интервал наблюдения, эквивалентный суммарному ракурсу проекций - одномерных портретов, синтезированных на малых угловых интервалах, сдвинутых по ракурсу относительно друг друга.Here β о is the angular interval of observation, equivalent to the total angle of projections - one-dimensional portraits synthesized at small angular intervals, shifted in angle relative to each other.

Отсюда, при βo=π имеемHence, for β o = π we have

Figure 00000003
и
Figure 00000004
Figure 00000003
and
Figure 00000004

Представленные оценки получены на базе формирования функции неопределенности (ФН), что соответствует когерентной обработке сигналов [9]. В данном методе синтезирования на малых угловых интервалах двумерного портрета по его одномерным проекциям ведется без учета нелинейной зависимости фазы от ракурса, что в действительности ухудшает характеристики разрешения относительно потенциально достижимых.The presented estimates are obtained on the basis of the formation of the uncertainty function (FN), which corresponds to coherent signal processing [9]. In this method of synthesizing at small angular intervals, a two-dimensional portrait according to its one-dimensional projections is carried out without taking into account the nonlinear dependence of the phase on the angle, which in fact degrades the resolution characteristics that are relatively achievable.

Оценку пространственной селекции вдоль отрезка ρ=(ρx, ρy) в полярной системе координат формируют на базе определения ширины модуля ФН на уровне 0.7 (-3 дб) [10]. При этом для кругового обзора при угловом размере РСА βо=2π потенциальная разрешающая способность по всем пространственным координатам равна δρ=0.18λ, что при гипотетически принятой длине волны λ=0.3 м дает δρ=0.05 м.The spatial selection along the segment ρ = (ρ x , ρ y ) in the polar coordinate system is estimated based on the determination of the width of the FN modulus at the level of 0.7 (-3 dB) [10]. In this case, for a circular survey with an angular size of PCA β о = 2π, the potential resolution in all spatial coordinates is δρ = 0.18λ, which at a hypothetically accepted wavelength λ = 0.3 m gives δρ = 0.05 m.

При формировании квазиголограммы учитывают формальную возможность для каждого радиоизображения участка местности с помощью последующего проведения процедуры преобразования Фурье вновь получить исходную радиоголограмму. В данном случае такую процедуру осуществляют для каждой проекции, соответствующей преобразованию Радона радиоизображения выделенного участка местности, причем для всех полученных проекций этого участка формируют совокупность отдельных радиоголограмм, каждой из которых свойственно отображение местности под другими ракурсами наблюдения. Соединение таких радиоголограмм с обеспечением необходимой их софазировки дает объединенную радиоголограмму общего интервала ракурсов наблюдения выделенного участка. Однако осуществление такой процедуры сопряжено с трудностями реализации необходимой фазировки и учета нелинейности формирования объединенной радиоголограммы, которая при больших ракурсах наблюдения становится кольцевой. В связи с этим реально получаемое представление подобной радиоголограммы названо квазиголограммой.When forming a quasi-hologram, the formal possibility for each radio image of a site of the area is taken into account, using the subsequent Fourier transform procedure, to get the original radio hologram again. In this case, such a procedure is carried out for each projection corresponding to the Radon transform of the radio image of the selected area, and for all the received projections of this area, a set of individual radio holograms is formed, each of which is characterized by the display of the area under different observation angles. The combination of such radio holograms with the provision of their necessary phasing gives a combined radio hologram of the total interval of observation angles of the selected area. However, the implementation of such a procedure is fraught with difficulties in realizing the necessary phasing and taking into account the nonlinearity of the formation of the integrated radio hologram, which becomes circular at large viewing angles. In this regard, the actually obtained representation of such a radio hologram is called a quasi-hologram.

В отсутствие когерентности при «сшивании» отдельных «кадров» когерентной обработки на элементарных интервалах обследования имеет место расширение ФН и, как следствие, существенное ухудшение разрешения. Однако это обстоятельство может быть компенсировано, например, предложенным в данном техническом решении режимом проведения телескопического обзора участка местности, при котором разрешающая способность уменьшается всего в 2-3 раза и достигает соответственно значения δρ~0.15 м. Величину разрешающей способности по всем пространственным координатам δρ~0.25 м следует ожидать при 3-х кратном обзоре участка местности с изменением курсового угла прямолинейных траекторий вертолета над зондируемым участком местности, а при однократном обзоре местности и некогерентной обработке информации, например по семи кадрам обзора когерентной обработки, разрешение по всем пространственным координатам составит δρ~0.5 м.In the absence of coherence during the “stitching” of individual “frames” of coherent processing at elementary intervals of the survey, there is an expansion of the FN and, as a result, a significant deterioration in resolution. However, this circumstance can be compensated, for example, by the mode of conducting a telescopic survey of a site of terrain proposed in this technical solution, in which the resolution decreases only by 2–3 times and reaches a value of δρ ~ 0.15 m, respectively. The value of resolution in all spatial coordinates is δρ ~ 0.25 m should be expected with a 3-fold review of the terrain with a change in the course angle of the rectilinear trajectories of the helicopter above the probed terrain, and with a single survey tnosti and non-coherent processing of information, such as the seven frames coherent processing review, resolution of all spatial coordinates will be δρ ~ 0.5 m.

Обеспечение разрешения δρ~0.5 м по всем координатам по сравнению с разрешением δρ~1 м дает дополнительное увеличение отношения сигнал/фон в 4 раза (на 6 дб) и суммарное его значение 9 дб. В этом случае в соответствии с приведенными в литературе близкими к данной тематике данными [10] значение вероятности обнаружения противотанковой мины составит 0,25. Использование следующего уровня разрешения δρ~0.25 м обеспечит обнаружение таких мин с вероятностью не ниже 0,95. В случае мин меньшего размера, в частности, противопехотных мин разрешение δρ~0.25 м позволит их обнаруживать с вероятностью также не ниже 0,95. Более высокое разрешение δρ~0.15 м в режиме телескопического обзора даст возможность фиксировать радиоизображение обнаруженных мин с особенностями формирования их «блестящих» при радиооблучении (радиозондировании). Это, в свою очередь, при использовании настоящего технического решения позволяет осуществлять распознавание типов мин с помощью, например, нейроструктур, обеспечивающих в данном случае распознавание, в частности, противотанковых мин с вероятностью не ниже 0,95 и противопехотных с вероятностью не ниже 0,9.Providing a resolution of δρ ~ 0.5 m in all coordinates compared with a resolution of δρ ~ 1 m gives an additional increase in the signal-to-background ratio by 4 times (by 6 dB) and its total value is 9 dB. In this case, in accordance with the data cited in the literature close to this topic [10], the probability of detecting an anti-tank mine will be 0.25. Using the following resolution level δρ ~ 0.25 m will ensure the detection of such mines with a probability of at least 0.95. In the case of smaller mines, in particular anti-personnel mines, a resolution of δρ ~ 0.25 m will allow them to be detected with a probability of no less than 0.95. Higher resolution δρ ~ 0.15 m in the telescopic viewing mode will make it possible to record the radio image of the detected mines with the peculiarities of the formation of their “brilliant” during radio exposure (radio sounding). This, in turn, when using this technical solution allows the recognition of mine types using, for example, neurostructures that in this case recognize, in particular, anti-tank mines with a probability of at least 0.95 and anti-personnel mines with a probability of at least 0.9 .

На фиг.1 приведена структурная схема системы дистанционного выявления малоразмерных объектов, на фиг.2 приведена структурная схема радиолокационного датчика, на фиг.3 показан пример условной разметки обследуемого поля, на фиг.4 приведена схема сканирования в течение элементарного интервала времени при облете, на фиг.5 приведена схема сканирования при «телескопическом» обследовании, на фиг.6 показан пример превышения сигналами, отраженными от разных участков подстилающей поверхности, сигналов порогового уровня, заданного равным 8 дБ, на фиг.7 приведено сравнение вероятностей обнаружения при использовании известных методов и предложенного способа на основе реконструктивной томографии с использованием преобразования Радона.Figure 1 shows a structural diagram of a system for remote detection of small objects, figure 2 shows a structural diagram of a radar sensor, figure 3 shows an example of a conventional marking of the examined field, figure 4 shows a diagram of a scan during an elementary time interval during a flyby, figure 5 shows the scanning scheme for the "telescopic" examination, figure 6 shows an example of exceeding the signals reflected from different parts of the underlying surface, the signals of the threshold level, set equal to 8 dB, f D.7 compares the detection probabilities using known methods and the proposed method based on the reconstruction tomography using the Radon transform.

Система дистанционного выявления малоразмерных объектов, для осуществления способа (фиг.1) содержит радиолокационный датчик (РЛД) 1, предназначенный для обеспечения соответственно излучения сигналов, например дециметрового диапазона радиоволн, приема отраженных сигналов при зондировании подстилающей поверхности и формирования соответствующих сигналов для последующей обработки. РЛД 1 первым выходом подключен к первому входу блока 2 согласования (БС), выполненного в виде (на фиг. не показаны) последовательно соединенных преобразователя частоты и АЦП [11] и своим выходом соединенного с первым входом блока 3 формирования радиолокационного изображения (БФРЛИ), выполненного в виде, например, процессорного устройства «Багет» [14].The system for remote detection of small objects, for the implementation of the method (Fig. 1) contains a radar sensor (RLD) 1, designed to respectively provide radiation of signals, for example, the decimeter range of radio waves, receive reflected signals when sensing the underlying surface and generate appropriate signals for subsequent processing. RLD 1 with the first output connected to the first input of block 2 matching (BS), made in the form (not shown) of a series-connected frequency converter and ADC [11] and its output connected to the first input of block 3 of the formation of radar image (BFRLI), made in the form, for example, of the processor device "Baguette" [14].

Выход блока 3 формирования радиолокационного изображения подключен ко входу блока 41 памяти, выполненного в виде оперативного запоминающего устройства, например, на плате типа РСЛ-6646В [15], выходом соединенного с первым входом радиопередающего устройства 5, предназначенного для передачи полученной при полете ЛА и записанной в блоке 41 памяти информации для ее последующей обработки в соответствующий наземный центр (на фиг. не показан) и выполненного в виде соответствующего устройства типа UC4 Marcad Delivery Receiver радиосистемы серии UC фирмы SHURE [16].The output of the radar image forming unit 3 is connected to the input of the memory unit 4 1 , made in the form of random access memory, for example, on a board of the RSL-6646B type [15], with an output connected to the first input of the radio transmitting device 5, designed to transmit received during the flight of the aircraft and the information recorded in block 4 1 for subsequent processing to the corresponding ground center (not shown in FIG.) and made in the form of a corresponding device of the UURE series SHC series UC4 Marcad Delivery Receiver [16].

Вторым (управляющим) входом радиопередающее устройство 5 подключено к первому выходу вычислительного устройства 61, предназначенного для управления работой связанных с ним блоков и устройств системы и для обработки и передачи сигналов этих блоков и соответствующих устройств и выполненного в виде промышленного компьютера IPPC-950T фирмы Advantech [15], своими вторым выходом соединенного со вторым (управляющим) входом первого блока 41 памяти, группой выходов подключенного к первой группе входов РЛД 1, а третьим выходом соединенного со входом блока 7 синхронизации, выполненного в виде генератора тактовых импульсов [17].The second (control) input of the radio transmitting device 5 is connected to the first output of the computing device 6 1 , designed to control the operation of the associated blocks and devices of the system and to process and transmit signals of these blocks and related devices and made in the form of an industrial computer IPPC-950T by Advantech [15], its second output connected to the second (control) input of the first memory block 4 1 , a group of outputs connected to the first group of inputs of the RLD 1, and the third output connected to the input of the block 7 synchronization, made in the form of a clock generator [17].

Кроме того, вычислительное устройство 61 своим входом-выходом соединено со входом-выходом первого блока 41 памяти, а четвертым и пятым выходами подключено соответственно к первым входам индикатора 81 и блока 9 определения координат, своими первым и вторым выходами соответственно соединенного с первым входом вычислительного устройства 61 и вторым входом индикатора 81, а радиовходом связанного с радиовходом системы.In addition, the computing device 6 1 is connected with its input-output to the input-output of the first memory block 4 1 , and the fourth and fifth outputs are connected respectively to the first inputs of the indicator 8 1 and the coordinate determination unit 9, connected with the first and second outputs respectively to the first the input of the computing device 6 1 and the second input of the indicator 8 1 , and the radio input associated with the radio input of the system.

Индикатор 81 предназначен для создания визуального представления, например у пилота ЛА, о заданной трассе облета минного поля и степени выполнения этого задания и выполнен в виде соответствующего устройства типа GV-D900 [16].Indicator 8 1 is designed to create a visual representation, for example, of an aircraft pilot, about a given minefield flight path and the degree of completion of this task and is made in the form of a corresponding device of the GV-D900 type [16].

Блок 9 определения координат (БОК) предназначен для получения информации о координатах обследуемых участков подстилающей поверхности и местонахождения обнаруженных малоразмерных объектов, а также координатной привязке ЛА и выполнен в виде спутникового радионавигационного комплекса СРНК-21ДМ [18].Block 9 coordinate determination (BOC) is designed to obtain information about the coordinates of the studied sections of the underlying surface and the location of the detected small objects, as well as the coordinate reference of the aircraft and is made in the form of satellite radio navigation complex SRNK-21DM [18].

Блок 7 синхронизации своими первым и вторым выходами соединен со вторыми (синхронизирующими) входами соответственно блока 2 согласования и блока 3 формирования радиолокационного изображения, а группой выходов подключен к группе соответствующих входов РЛД 1, вторым выходом соединенного с третьим входом блока 2 согласования.The synchronization unit 7 is connected with its first and second outputs to the second (synchronizing) inputs of the matching unit 2 and the radar image forming unit 3, and the output group is connected to the group of corresponding inputs of the RLD 1, the second output connected to the third input of the matching unit 2.

Радиопередающее устройство 5 своим радиовыходом связано с радиовходом радиоприемного устройства 10, предназначенного для получения информации с борта ЛА для последующей обработки соответствующими устройствами системы и выполненного в виде соответствующего устройства типа UC1 радиосистемы серии UC фирмы SHURE [16].The radio transmitting device 5 is connected with its radio output to the radio input of the radio receiving device 10, intended for receiving information from the aircraft for subsequent processing by the respective devices of the system and made in the form of a corresponding device of the UURE type SHC series UC1 radio system from the company [16].

Радиоприемное устройство 10 выходом соединено с первым входом второго блока 42 памяти, выполненного в виде оперативного запоминающего устройства, например, на плате типа РСЛ-6646В [15] и своим выходом подключенного к первому входу классификатора 11, предназначенного для реализации процедур обнаружения малоразмерных объектов и их распознавания и выполненного в виде нейросетевого микропроцессора NM 6403 [19].The radio receiver 10 is connected by an output to the first input of the second memory block 4 2 , made in the form of random access memory, for example, on a PCL-6646B type board [15] and with its output connected to the first input of the classifier 11, which is designed to implement procedures for detecting small objects and their recognition and made in the form of a neural network microprocessor NM 6403 [19].

Классификатор 11 выходом соединен с первым входом дополнительного вычислительного устройства 62, предназначенного для обработки поступающих информационных сигналов и построения карты-схемы расположения и координатной привязки малоразмерных объектов, например, мин в обследованной зоне, а также для обеспечения взаимодействия соответствующих блоков и устройств системы и выполненного в виде промышленного компьютера IPPC-950T фирмы Advantech [15].An output classifier 11 is connected to the first input of an additional computing device 6 2 , designed to process incoming information signals and construct a map of the location and coordinate reference of small objects, for example, mines in the examined area, as well as to ensure the interaction of the corresponding units and devices of the system and in the form of an industrial computer IPPC-950T by Advantech [15].

Вычислительное устройство 62 своими первым, вторым и третьим выходами подключено соответственно ко вторым входам радиоприемного устройства 10, второго блока 42 памяти и классификатора 11, четвертым и пятым выходами - к первым входам соответственно дополнительного индикатора 82 и печатающего устройства 12, а входом-выходом соединено со входом-выходом второго блока 42 памяти.Computing device 6 2 with its first, second and third outputs is connected respectively to the second inputs of the radio receiver 10, the second memory unit 4 2 and classifier 11, the fourth and fifth outputs to the first inputs of the additional indicator 8 2 and the printing device 12, respectively, and the input is the output is connected to the input-output of the second block 4 2 memory.

Дополнительный индикатор 82 выполнен в виде соответствующего устройства типа GV-D900 [16], а печатающее устройство 12 выполнено в виде принтера hp LaserJet 1200.The additional indicator 82 is made in the form of a corresponding device of the GV-D900 type [16], and the printing device 12 is made in the form of an hp LaserJet 1200 printer.

При этом группа радио-входов-выходов РЛД 1 связана с соответствующей группой входов-выходов системы, входы вычислительных устройств 61 и 62 подключены соответственно к первому и второму входам системы, оптические выходы индикаторов 81 и 82 связаны с соответствующими выходами системы, а выход печатающего устройства связан с выходом системы.In this case, the group of radio inputs-outputs of the RLD 1 is connected with the corresponding group of inputs and outputs of the system, the inputs of the computing devices 6 1 and 6 2 are connected respectively to the first and second inputs of the system, the optical outputs of the indicators 8 1 and 8 2 are connected with the corresponding outputs of the system, and the output of the printing device is connected to the output of the system.

Радиолокационный датчик 1 (фиг.2) содержит антенное устройство (на фиг. не обозначено), выполненное в виде активной фазированной антенной решетки (АФАР) [20], состоящей из двух антенных решеток (на фиг. не показано) по М независимо подключенных приемо-передающих модулей 13 в каждой, где М=1, ..., 12, и представляет собой отдельно установленную антенную решетку, а также сумматор 14, два коммутатора 15, генератор 16, модулятор 17 и блок 18 формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча для каждого из приемо-передающих модулей 13, причем приемо-передающие модули 13 первыми электрическими входами соединены с соответствующими выходами первого коммутатора 151, первым входом подключенного к первому выходу генератора 16, а вторым входом соединенного с первым выходом блока 18 формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча каждого из приемо-передающих модулей 13, вторые электрические входы которых подключены к соответствующим выходам второго коммутатора 152, первым входом соединенного со вторым выходом блока 18 формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча каждого из приемо-передающих модулей 13, а вторым входом подключенного к первому входу первой группы входов радиолокационного датчика 1, первым выходом соединенного с выходом сумматора 14, соответствующими входами подключенного к выходам соответствующих приемо-передающих модулей 13, а вторым выходом соединенного с выходом генератора 16, первым входом подключенного к выходу модулятора 17, своим первым входом соединенного с третьим входом первой группы входов, а вторым входом подключенного к первому входу второй группы входов радиолокационного датчика 1, при этом второй и третий входы второй группы входов радиолокационного датчика 1 соединены со вторыми входами соответственно генератора 16 и блока 18 формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча каждого из приемо-передающих модулей 13, которые радио-входами-выходами связаны с соответствующими радио-входами-выходами радиолокационного датчика 1.The radar sensor 1 (Fig. 2) contains an antenna device (not shown in Fig.), Made in the form of an active phased antenna array (AFAR) [20], consisting of two antenna arrays (not shown in Fig.) Along M independently connected receivers - transmitting modules 13 in each, where M = 1, ..., 12, and is a separately installed antenna array, as well as an adder 14, two switches 15, a generator 16, a modulator 17 and a block 18 for generating a given distribution of signal amplitudes and phases to control the position of the antenna beam for each of mo-transmitting module 13, wherein the transceiver modules 13 of the first electrical input connected to the corresponding first switch outputs Jan. 15, a first input connected to the first output of generator 16 and a second input coupled to a first output 18 forming a predetermined distribution of amplitudes and phases of the signals for controlling the position of each antenna beam transceiver modules 13, the second inputs of which are electrically connected to respective second outputs of the switches 15 2 connected to a first input of Mo the direct output of the unit 18 for generating a given distribution of amplitudes and phases of the signals to control the position of the antenna beam of each of the transceiver modules 13, and the second input connected to the first input of the first group of inputs of the radar sensor 1, the first output connected to the output of the adder 14, the corresponding inputs connected to the outputs of the respective transceiver modules 13, and the second output connected to the output of the generator 16, the first input connected to the output of the modulator 17, is connected to its first input go with the third input of the first group of inputs, and the second input connected to the first input of the second group of inputs of the radar sensor 1, while the second and third inputs of the second group of inputs of the radar sensor 1 are connected to the second inputs of the generator 16 and the block 18 for the formation of a given distribution of amplitudes and phases signals for controlling the position of the antenna beam of each of the transceiver modules 13, which are radio inputs-outputs connected to the corresponding radio inputs-outputs of the radar sensor 1.

Приемо-передающие модули 13 предназначены для излучения СВЧ-сигналов дециметрового диапазона и приема соответствующих отраженных, например, от подстилающей поверхности при ее зондировании сигналов и выполнены в виде, например, элементов типа М-2730 [21]. Сумматор 14 выполнен в виде распределителя СВЧ [22] и электрическими входами соединенных с соответствующими выходами.Transceiver modules 13 are designed to emit microwave signals of the decimeter range and receive the corresponding reflected signals, for example, from the underlying surface when it is probed, and are made in the form, for example, of M-2730 type elements [21]. The adder 14 is made in the form of a microwave distributor [22] and electrical inputs connected to the respective outputs.

Коммутаторы 15 выполнены в виде соответствующих устройств [17], причем коммутатор 151 предназначен для переключения режимов (передача или прием) работы приемо-передающих модулей 13 и соответствующего распределения мощности СВЧ сигналов, подводимых к этим модулям от генератора 16, выполненного на основе высокочастотного транзистора, например, транзистора типа 2Т634А-2 [20], а коммутатор 152 предназначен для передачи на каждый из приемо-передающих модулей 13 соответствующих значений параметров соответствующих сигналов от блока 18 формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча.The switches 15 are made in the form of corresponding devices [17], and the switch 15 1 is designed to switch modes (transmission or reception) of the operation of the transceiver modules 13 and the corresponding distribution of power of the microwave signals supplied to these modules from the generator 16, made on the basis of a high-frequency transistor , for example, a transistor type 2T634A-2 [20], and the switch 15 2 is designed to transmit to each of the transceiver modules 13 the corresponding parameter values of the corresponding signals from the forming unit 18 distribution of amplitudes and phases of the signals to control the position of the antenna beam.

Модулятор 17 предназначен для формирования параметров излучаемого импульсного сигнала, а именно: длительности, периода повторения и частотной модуляции, и выполнен в виде микросхемы типа AT90S4433 [21], а блок 18 формирования текущего закона распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча выполнен в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) типа 82S191 [17].The modulator 17 is designed to generate parameters of the emitted pulse signal, namely: duration, repetition period and frequency modulation, and is made in the form of a chip of the type AT90S4433 [21], and the block 18 of the formation of the current law of the distribution of amplitudes and phases of the signals to control the position of the antenna beam is made a form of read-only memory (ROM) type 82S191 [17].

Способ повышения разрешения радиолокационного зондирования основан на разработках в соответствующих областях науки и техники и вкратце может быть проиллюстрирован на примере рассмотрения задачи дистанционного с борта летательного аппарата, например вертолета, выявления, включающего поиск, обнаружение и распознавание, установленных как на подстилающей поверхности, так и заглубленных малоразмерных объектов, в том числе разного типа мин.A way to increase the resolution of radar sensing is based on developments in the relevant fields of science and technology and can be briefly illustrated by the example of considering the problem of remote from an aircraft, such as a helicopter, detection, including search, detection and recognition, installed both on the underlying surface and in-depth small objects, including various types of mines.

Возможность обнаружения малоразмерных объектов определяется отношением мощностей сигналов отражения от объекта и фона, определяемого величиной участка подстилающей поверхности, размеры которого, в свою очередь, обусловлены разрешающей способностью радиолокационного датчика (РЛД) в продольном и поперечном направлениях его луча. В том случае, когда объект радиолокационного зондирования находится под поверхностью, дополнительными факторами ухудшения отношения мощностей сигналов от объекта и фона являются прохождение радиоизлучения через слой почвы до объекта и обратно, а также рассеивание энергии отраженного сигнала на границе раздела сред [7].The ability to detect small objects is determined by the ratio of the power of the reflection signals from the object and the background, determined by the size of the underlying surface, the dimensions of which, in turn, are due to the resolution of the radar sensor (RLD) in the longitudinal and transverse directions of its beam. In the case when the object of radar sensing is located below the surface, additional factors of deterioration of the ratio of signal powers from the object to the background are the passage of radio emission through the soil layer to the object and vice versa, as well as the dispersion of the energy of the reflected signal at the interface [7].

Обобщенное представление глубины проникновения радиоволн в почву в зависимости от частоты излучения зондирующих сигналов и влажности почвы представлено в указанных материалах для радиоволн мм-, см-, дм- и метрового (м)-диапазонов радиоволн [23]. На большей части земной поверхности влажность почв такова, что сигналы см-диапазона проникают на единицы сантиметров, а сигналы дм-диапазона - на единицы дециметров. Лучшее подпочвенное проникновение обеспечивают радиоволны метрового м-диапазона, свойственные составу спектра короткоимпульсного излучения в виде одного периода колебаний зондирующих сигналов. Однако их использование сопряжено с большими энергетическими потерями, обусловленными, в частности, существенным ухудшением направленных свойств радиоволн с уменьшением их несущей частоты.A generalized representation of the depth of penetration of radio waves into the soil, depending on the frequency of radiation of the probing signals and soil moisture, is presented in the indicated materials for radio waves of the mm-, cm-, dm- and meter (m) -bands of radio waves [23]. On most of the earth's surface, soil moisture is such that cm-band signals penetrate units of centimeters, and dm-range signals - units of decimeters. The best subsoil penetration is provided by meter-long m-band radio waves, characteristic of the composition of the spectrum of short-pulse radiation in the form of a single oscillation period of the probing signals. However, their use is associated with large energy losses due, in particular, to a significant deterioration in the directional properties of radio waves with a decrease in their carrier frequency.

Приемлемое проникновение в почву для обнаружения и распознавания, например, противотанковых мин на глубине закладки до 0.3 м обеспечивают радиоволны дм-диапазона, причем существенное повышение разрешающей способности радиолокационного зондирования при применении радиоволн дм-диапазона достигается путем использования режима радиолокационного синтезирования апертуры (РСА) антенны при дискретном режиме обзора с применением электронного управления лучом антенны РЛД, причем особенностью организация РСА антенны РЛД является обеспечение выполнения требования, состоящего в том, чтобы каждая точка обозреваемого участка наблюдалась в данном случае в течение нескольких секунд.Acceptable penetration into the soil for the detection and recognition of, for example, anti-tank mines at a depth of up to 0.3 m is provided by dm-band radio waves, and a significant increase in the resolution of radar sensing when using dm-band radio waves is achieved by using the aperture radar synthesizer (PCA) mode of the antenna at discrete viewing mode using electronic beam control of the RLD antenna, and a feature of the organization of the SAR antenna of the RLD is to provide the requirement, consisting in that each dot plot under review in this case was observed within a few seconds.

Полученную информацию об интенсивности отражения от подстилающей поверхности на 8 позициях положения луча АФАР за элементарный интервал обследования, равном ~ 1 с, алгоритмически переносят на горизонтальную поверхность, соответствующую отображению 7 участков подстилающей поверхности размером 60 м × 25 м, занимающих суммарно сектор ±60° бокового обзора участка местности при перемещении за это время реальной антенны РЛД вдоль пути вертолета. Эту информацию, полученную (см. фиг.3) с правой и левой сторон вертолета вдоль его пути на каждом элементарном интервале обследования, фиксируют в оперативной памяти процессорного устройства «Багет» РЛД.The obtained information on the intensity of reflection from the underlying surface at 8 positions of the AFAR beam for an elementary inspection interval of ~ 1 s is algorithmically transferred to a horizontal surface corresponding to the display of 7 sections of the underlying surface measuring 60 m × 25 m, occupying a total of ± 60 ° lateral sector overview of the terrain when moving during this time, the real RLD antenna along the helicopter path. This information obtained (see Fig. 3) from the right and left sides of the helicopter along its path at each elementary inspection interval is recorded in the RAM of the processor device “Baget” of the RLD.

Запомненная информация об интенсивности отражения на 7 участках подстилающей поверхности с каждой стороны вертолета вдоль его прямолинейного пути за время 7 элементарных интервалов обследования позволяет, как показано на фиг.4, составить матрицу (7×7) данных когерентной обработки сигналов отражения на каждом из этих интервалов. Главной диагонали такой матрицы соответствует информация, в частности, для VII участка фиг.4, под 7-ю разными ракурсами наблюдения вдоль пути прямолинейного полета вертолета.The stored information about the reflection intensity at 7 sections of the underlying surface on each side of the helicopter along its straight path during 7 elementary inspection intervals allows, as shown in Fig. 4, to compile a matrix (7 × 7) of data of coherent processing of reflection signals at each of these intervals . The main diagonal of such a matrix corresponds to information, in particular, for the VII section of Fig. 4, under 7 different angles of observation along the path of a direct flight of a helicopter.

Аналогичное накопление данных когерентной обработки на последовательных элементарных интервалах обследования имеет место при организации режима телескопического обзора, представленного на фиг.5. В случае, если на вираже скорость вертолета такая же, как в условиях прямолинейного полета фиг.4, имеет место при круговом облете одного участка диаметром ~ 25 м накопление когерентной информации под 15 разными ракурсами его радиолокационного наблюдения с борта вертолета.A similar accumulation of coherent processing data at successive elementary inspection intervals takes place when organizing the telescopic survey mode shown in FIG. In the case where at the turn the helicopter speed is the same as in the case of a straight flight of Fig. 4, during circular flight of one section with a diameter of ~ 25 m, there is an accumulation of coherent information from 15 different angles of its radar observation from the helicopter.

Посредством обработки информации на 7-15 участках подстилающей поверхности за элементарный интервал обследования образуется синтезированная диаграмма направленности антенны при некогерентной обработке информации, соответствующая определенному сектору его визирования с борта вертолета. Согласно вышеприведенным результатам расчета при использовании данного технического решения и применении при обработке полученных сигналов, например преобразования Радона, разрешение зондирования может достигать (0,15-0,5) м.By processing information on 7-15 sections of the underlying surface for an elementary inspection interval, a synthesized antenna pattern is formed with incoherent processing of information corresponding to a certain sector of its sight from the side of the helicopter. According to the above calculation results, using this technical solution and applying received signals during processing, for example, Radon transforms, the sounding resolution can reach (0.15-0.5) m.

В основе преобразования Радона [12] применительно к рассматриваемому случаю лежит определение проекции некоторой неизвестной функции g(x,y), описывающей расположение в декартовых координатах точек объекта на местности, причем изображение искомого объекта формируют по измерениям доступного ограниченного множества проекций. Эти проекции как функции угла наблюдения β с учетом введения δ-функции определяются выражением:The Radon transform [12] is applied in the case under consideration to the definition of the projection of some unknown function g (x, y) that describes the location in Cartesian coordinates of the object’s points on the ground, and the image of the desired object is formed from measurements of an available limited set of projections. These projections as functions of the observation angle β, taking into account the introduction of the δ-function, are determined by the expression:

Figure 00000005
Figure 00000005

где u - длина перпендикуляра, опущенного из начала координат на каждую из прямых пересекающих область отображения функции g(x,y).where u is the length of the perpendicular dropped from the origin to each of the straight lines intersecting the display region of the function g (x, y).

Кроме того, предполагается возможность получения одно- и двумерного Фурье-преобразований функций p(u,β) и g(x,y), обозначаемых соответственно как P1 (ω,β) и G1 (ωcosβ, ωsinβ).In addition, it is assumed that one- and two-dimensional Fourier transforms of the functions p (u, β) and g (x, y) can be obtained, denoted respectively by P 1 (ω, β) and G 1 (ωcosβ, ωsinβ).

Тогда, в соответствии с теоремой, утверждающей, что посредством перебора всех возможных значений угла β можно получить все возможные значения центрального сечения функции G1 (ωcosβ, ωsinβ), что равносильно ее полному определению [27], имеем:Then, in accordance with the theorem, which states that by enumerating all possible values of the angle β, we can obtain all possible values of the central section of the function G 1 (ωcosβ, ωsinβ), which is equivalent to its full definition [27], we have:

Figure 00000006
Figure 00000006

и, если далее для этой функции провести обратное преобразование Фурье, то соответственно будет определена (восстановлена) искомая функция g(x,y).and, if we then perform the inverse Fourier transform for this function, then the desired function g (x, y) will be determined (restored).

Более детальный анализ формирования соотношения (4) позволяет провести аналогию по формированию результирующей голограммы по отдельным голограммам объектов с функциями рассеяния, совпадающими в некоторой области. Однако в отличие от строгого решения этой задачи [28] в данном случае следует использовать понятие квазиголограммы.A more detailed analysis of the formation of relation (4) allows us to draw an analogy for the formation of the resulting hologram for individual holograms of objects with scattering functions that coincide in a certain region. However, in contrast to a rigorous solution to this problem [28], in this case, the concept of a quasi-hologram should be used.

Усматриваемая аналогия формирования результирующей голограммы состоит в том, что на ограниченном отрезке каждой изодали РЛИ вдоль нее располагается восстановленное частичное изображение объекта, которое в соответствии с выражением (3) является его проекцией под ракурсом β. Параметр смещения u относительно начала системы координат параллельных линий, пересекающих геометрический объект g(x,y), характеризует расположение суммарных интенсивностей рассеяния в точках узкой полосы каждой изодали РЛИ.A perceived analogy to the formation of the resulting hologram is that on a limited segment of each isodal of the radar image along it there is a restored partial image of the object, which, in accordance with expression (3), is its projection under the angle β. The displacement parameter u relative to the origin of the coordinate system of parallel lines intersecting the geometric object g (x, y) characterizes the location of the total scattering intensities at the points of the narrow strip of each radar isodal.

Выполнение одномерного преобразования Фурье такой проекции объекта возвращает в комплексную область представления ее как квазиголограммы записи рассеянного объектом поля. Последующее объединение всех таких квазиголограмм на базе выражения (4) характеризует формирование результирующей квазиголограммы. Если теперь выполнить при этом условии обратное двумерное преобразование Фурье результирующей квазиголограммы, то обеспечивается восстановление геометрического изображения объекта g(x,y) по совокупности его проекций вида р(u,β) под разными ракурсами.Performing a one-dimensional Fourier transform of such a projection of an object returns it to the complex domain of representing it as quasi-holograms for recording the field scattered by the object. The subsequent combination of all such quasi-holograms based on expression (4) characterizes the formation of the resulting quasi-hologram. If now, under this condition, the inverse two-dimensional Fourier transform of the resulting quasi-hologram is performed, then the geometric image of the object g (x, y) is restored from the totality of its projections of the form p (u, β) from different angles.

Такая интерпретация соотношения (4) позволяет условно использовать оценки потенциальной разрешающей способности на местности радиолокационного зондирования, рассчитываемые по формулам типа (2), справедливым при когерентной обработке радиолокационной информации. Вместе с тем это определяет удобную вычислительную схему для проведения обработки некогерентной радиолокационной информации. В данном случае такая схема обеспечивается посредством использования алгоритма свертки и обратного проецирования. Отправным пунктом такого алгоритма служит проведение обратного преобразования Фурье равенства (4), что соответствует следующей расчетной формулеSuch an interpretation of relation (4) allows the conditional use of estimates of potential resolving power in the area of radar sensing, calculated using formulas of type (2), which are valid for coherent processing of radar information. However, this determines a convenient computing scheme for processing incoherent radar information. In this case, such a scheme is provided by using the convolution and reverse projection algorithm. The starting point of such an algorithm is the inverse Fourier transform of equality (4), which corresponds to the following calculation formula

Figure 00000007
Figure 00000007

где весовая функция влияния «размаха» проекций p(u,β)where the weight function of the influence of the “range” of the projections p (u, β)

Figure 00000008
Figure 00000008

Алгоритм реконструкции изображения g(x,y) реализуют на базе формулы (5) в виде следующей поэтапной процедуры [29]:The image reconstruction algorithm g (x, y) is implemented on the basis of formula (5) in the form of the following step-by-step procedure [29]:

Шаг 1: свертка или фильтрация. Для каждой проекции р(u,β) выполняют свертку с функцией (ядром) hc(u), образуя фильтрованные проекции:Step 1: convolution or filtering. For each projection p (u, β), a convolution with the function (core) h c (u) is performed, forming filtered projections:

Figure 00000009
Figure 00000009

При определении значений ядра hc(u) в его расчетной формуле (6) подинтегральное выражение умножают на оконную функцию W(ω).When determining the values of the core h c (u) in its calculation formula (6), the integrand is multiplied by the window function W (ω).

Шаг 2: обратное проецирование. Восстановление приближения

Figure 00000010
к исходной функции g1(x,y) в каждой точке осуществляют суммированием значений вдоль каждой проходящей через эту точку прямой u1=xcosβ+ysinβ:Step 2: Reverse Projection Zoom Restore
Figure 00000010
to the original function g 1 (x, y) at each point, carry out the summation of values along each line passing through this point u 1 = xcosβ + ysinβ:

Figure 00000011
Figure 00000011

Таким образом, рассматриваемый алгоритм РВТ реализует получение фильтрованных значений проекций объекта для каждого угла наблюдения, а затем интегрирование по переменной результатов полученных наблюдений. Объединение зависимостей (7) и (8) формирует выражение (5) и формально проводит к точному решению, когда для всех ω значение W(ω)=1. Однако в этом случае интеграл (6) расходится и понятие точного решения теряет смысл. Поэтому выбирают функцию окна W(ω) такой, чтобы ограничить вклад в решение частот выше некоторой частоты среза ωс.Thus, the considered RWT algorithm realizes obtaining filtered values of the projections of the object for each observation angle, and then integrating the results of the observations over the variable. The combination of dependences (7) and (8) forms expression (5) and formally leads to the exact solution when for all ω the value W (ω) = 1. However, in this case the integral (6) diverges and the concept of an exact solution loses its meaning. Therefore, the window function W (ω) is chosen so as to limit the contribution to the solution of frequencies above a certain cutoff frequency ω s .

В идеале Фурье-образ функции hc(u) с учетом функции окна, т.е. |ω| W(ω), должен иметь приближенно линейный отклик вплоть до некоторой граничной частоты, после которой он должен спадать до нуля при ω=ωс. Этому требованию удовлетворяют атомарные функции, которые в данном случае обеспечивают более лучшее приближение

Figure 00000012
к исходной функции g1(x,y) [30].Ideally, the Fourier transform of the function h c (u) taking into account the window function, i.e. | ω | W (ω) should have an approximately linear response up to a certain boundary frequency, after which it should fall to zero at ω = ω s . This requirement is satisfied by atomic functions, which in this case provide a better approximation.
Figure 00000012
to the original function g 1 (x, y) [30].

Для иллюстрации представленных соотношений рассмотрен поясняющий их в упрощенной постановке пример. Предположим, что ряд локальных неоднородностей (ЛН) РЛИ наблюдаемого участка местности явно обнаруживаются радиоголографической обработкой информации на элементарных интервалах обследования. Другая часть ЛН, включая малоразмерные объекты, в том числе и мины, могут быть обнаружены при повышении разрешения РЛД в процессе проведения дальнейшей обработки радиолокационной информации на базе использования соотношений (7) и (8).To illustrate the presented relations, an example explaining them in a simplified formulation is considered. Suppose that a number of local radar inhomogeneities (LHs) of the observed area are clearly detected by radio holographic processing of information at elementary intervals of the survey. Another part of the LV, including small-sized objects, including mines, can be detected by increasing the resolution of the RLD in the process of further processing of radar information based on the use of relations (7) and (8).

Задача состоит в построении двумерного портрета в декартовой системе координат по совокупности проекций - одномерных портретов, синтезированных на малых угловых интервалах, сдвинутых по ракурсу относительно друг друга [13]. Предполагается, что анализируемые РЛИ как обнаруженные на первом этапе обработки, так и необнаруженные находятся в окрестности начала координат зоны обзора на текущем интервале обследования. Относительно точки в начале координат этой зоны рассматривается перемещение вертолета с РЛД по дуге окружности радиуса Ro.The task is to construct a two-dimensional portrait in a Cartesian coordinate system from the totality of projections - one-dimensional portraits synthesized at small angular intervals, shifted in angle from one another [13]. It is assumed that the analyzed radar images, both detected at the first stage of processing and undetected, are located in the vicinity of the origin of the coordinates of the viewing zone at the current inspection interval. Relative to the point at the origin of this zone, the movement of the helicopter from the RLD along an arc of a circle of radius R o is considered .

В действительности имеет место более сложное перемещение РЛД относительно точки начала координат, однако для упрощения задачи принимаем, что изменение ракурса участка наблюдения на элементарном интервале обследования мало и тогда Ro≈const. Дополнительно принимают также, что точки интенсивного радиоотражения объекта («блестящие» точки ЛН), далее обозначаемые БТ, расположены в плоскости перемещения РЛД по радиусу Ro.In reality, there is a more complicated displacement of the RLD relative to the origin, however, to simplify the task, we assume that the change in the angle of the observation site on the elementary inspection interval is small and then R o ≈const. Additionally, it is also accepted that the points of intense radio reflection of the object (“shiny” points of the LN), hereinafter referred to as BT, are located in the plane of the RLD movement along the radius R o .

Амплитудно-фазовая характеристика модели отраженного сигнала y(β) имеет пиковую структуру, что определяет возможность отождествления и сопровождения пиков, обусловленных одной и той же БТ соседних портретов. Совместная обработка доплеровских частот ωjl) пиков (l - номер портрета объекта с серединой интервала его наблюдения βl), отождествленных в соседних портретах, позволяет получить РЛИ объекта в виде оценки декартовых компонент радиус-векторов его БТ: ρj=(ρjx, ρjy). Предполагается также, что в измерительном устройстве наряду с полезным сигналом у(β) присутствует аддитивный распределенный по нормальному закону шум с нулевым средним и дисперсией σш2.The amplitude-phase characteristic of the reflected signal model y (β) has a peak structure, which determines the possibility of identifying and tracking peaks due to the same BT of neighboring portraits. Joint processing of Doppler frequencies ω jl ) of peaks (l is the number of the portrait of the object with the middle of the observation interval β l ), identified in neighboring portraits, allows one to obtain the radar image of the object in the form of an estimate of the Cartesian components of the radius vectors of its BT: ρ j = ( ρ jx , ρ jy ). It is also assumed that in the measuring device, along with the useful signal y (β), there is an additive normally distributed noise with a zero mean and a dispersion of σ W 2 .

В рамках принятой модели сигнал у(β) представляет собой суперпозицию гармонических сигналов с неизвестными амплитудами, частотами и фазами. Применение метода максимального правдоподобия позволяет определить эти неизвестные параметры при условии разрешения пиков гармонического сигнала. Полученная оценка ωjl) методом максимального правдоподобия в асимптотике подчиняется нормальному закону со средним, равным истинному значению доплеровской частоты БТ на данном βl: Мωj(β)=(pjxcosβljysinβl) и дисперсией D(ωjl)), равной потенциальной точности измерения частоты гармонического сигнала 6 dβ/qΔβ3, где q=а2ш2 - отношение сигнал/шум по данной БТ и dβ - угловой шаг измерения наблюдения ракурсов РЛИ объекта.Within the framework of the adopted model, the signal y (β) is a superposition of harmonic signals with unknown amplitudes, frequencies, and phases. Using the maximum likelihood method allows you to determine these unknown parameters, provided that the peaks of the harmonic signal are resolved. The resulting estimate of ω jl ) by the maximum likelihood method in asymptotics obeys the normal law with an average equal to the true value of the Doppler frequency of the BT at a given β l : Мω j (β) = (p jx cosβ ljy sinβ l ) and dispersion D (ω jl )), which is equal to the potential accuracy of measuring the harmonic signal frequency 6 dβ / qΔβ 3 , where q = а 2 / σ ш 2 is the signal-to-noise ratio for a given BT and dβ is the angular step of measuring the observation of the radar of the object.

Представленные в работе [13] расчетные формулы по структуре соответствуют выражению (8). В данном случае в силу линейной зависимости от частоты ω(β) при измерении ее среднего значения имеем среднее значение оценок координат ρjx, ρjy и они совпадают с их истинными значениями. Последние определяют положение на плоскости БТ двумерного портрета восстанавливаемого объекта. Качество построения двумерного портрета объекта может быть охарактеризовано флюктуационной ошибкой измерения координат радиус-векторов ρjx и ρjy его БТ и их потенциальной разрешающей способностью.The structured formulas presented in [13] correspond to expression (8) in structure. In this case, due to the linear dependence on the frequency ω (β), when measuring its average value, we have the average value of the coordinate estimates ρ jx , ρ jy and they coincide with their true values. The latter determine the position on the BT plane of the two-dimensional portrait of the restored object. The quality of constructing a two-dimensional portrait of an object can be characterized by a fluctuation error in measuring the coordinates of the radius vectors ρ jx and ρ jy of its BT and their potential resolution.

В представленных материалах исследования при некоторых ограничениях по расположению БТ отражений обозреваемой ограниченной области получены приведенные выше (2) потенциально достижимые оценки разрешающей способности рассматриваемого метода томографии. Полученное потенциально достижимое разрешение рассматриваемой модели сигнала при использовании метода синтезированной апертуры необходимо корректировать, что обусловлено наличием шумов измерения доплеровских частот ω при формировании оценок координат.In the presented research materials, with some restrictions on the location of BT reflections of the surveyed limited area, the above (2) potentially achievable estimates of the resolution of the tomography method under consideration are obtained. The obtained potentially achievable resolution of the considered signal model when using the synthesized aperture method needs to be adjusted, due to the presence of noise measurements of Doppler frequencies ω in the formation of coordinate estimates.

Описание работы системы дистанционного выявления малоразмерных объектов для осуществления способа повышения радиолокационного разрешения рассмотрим на примере конкретных условий ее реализации способом дистанционного выявления малоразмерных объектов с помощью РЛД типа вертолетного когерентно-импульсного радиолокационного комплекса [25].The operation of the remote detection system for small-sized objects to implement a method for increasing radar resolution will be examined using the specific conditions of its implementation as an example of the remote detection of small-sized objects using RLDs such as a helicopter coherent-pulse radar complex [25].

Перед проведением радиолокационного зондирования выделенного участка местности (предположительно не более (5-10) км2), на котором предполагается наличие мин, проводят привязку формируемого радиолокационного изображения (РЛИ) подстилающей поверхности к реальным ориентирам (реперам), обрамляющим это поле. Таких ориентиров (см. фиг.3) на местности должно быть не менее 3-х, при недостатке их создают искусственно, при этом в качестве таких ориентиров могут служить радиомаяки, радио или светоотражатели, или, наконец, например, пронумерованные кубы или щиты с различимыми с борта ЛА номерами. Относительно этих ориентиров по окончанию работ представляют радиолокационную карту нахождения искомых малоразмерных объектов на подстилающей поверхности, в том числе и при подповерхностном их расположении.Before conducting radar sensing of a selected area (presumably not more than (5-10) km 2 ), on which the presence of mines is assumed, the generated radar image (RLI) of the underlying surface is linked to real landmarks (frames) that frame this field. There should be at least 3 such landmarks (see FIG. 3), if they are lacking, they can be created artificially, while such landmarks can be radio beacons, radios or retroreflectors, or, finally, for example, numbered cubes or shields with distinguishable from the aircraft numbers. Relative to these landmarks, at the end of the work, they present a radar map of the location of the desired small-sized objects on the underlying surface, including their subsurface location.

На одном из ориентиров выделенного участка местности устанавливают спутниковый радионавигационным комплекс (СРНК) типа СРНК-21ДВ (см. фиг.3) для обеспечения определения относительных координат между ним и ЛА, например, вертолетом, проводящим радиолокационное зондирование поля и имеющим аналогичный радионавигационный комплекс (блок 9 определения координат). Другие ориентиры, обрамляющие поле, привязывают к ориентиру со спутниковым радионавигационным комплексом, например, геодезическими средствами с помощью теодолитов и переносных штанг. При этом ориентиры устанавливают по периметру обследуемого поля, на расстоянии друг от друга, равном (0,3-0,9) ширины полосы зондирования при пролете. На выделенных ориентирах с геодезической привязкой устанавливаются радиомаяки с тем, чтобы при управлении вертолетом по их излучению организовать полеты над минным полем с равномерным многократным его покрытием участками радиолокационного наблюдения под ракурсами, обеспечивающими получение достаточной для выполнения вышеуказанных процедур информации. При этом предполагают, что привязку к местности производят в оперативно сформированной земной системе координат (ЗСК) относительно точки расположения ориентира с радионавигационным комплексом и дискрет измерений координат по осям {X,Y,Z} ЗСК составляет 1 м, то есть фактически задают характеристику разрешения точек в ЗСК, соответствующих обнаружению малоразмерных объектов, в том числе и мин, с учетом неопределенности их положения на площадках разрешения подстилающей поверхности размером 1 м × 1 м.On one of the landmarks of the selected area of the terrain, a satellite radio navigation complex (SRNK) of the SRNK-21DV type is installed (see Fig. 3) to ensure the determination of the relative coordinates between it and the aircraft, for example, a helicopter conducting radar sounding of the field and having a similar radio navigation complex (block 9 coordinates). Other landmarks framing the field are tied to a landmark with a satellite radio navigation complex, for example, with geodetic means using theodolites and portable rods. In this case, the guidelines are set around the perimeter of the field being examined, at a distance from each other equal to (0.3-0.9) the width of the sensing strip during the passage. Radio beacons are installed on selected landmarks with a geodetic reference so that when controlling the helicopter by their radiation, organize flights over the minefield with its uniform multiple coverage of the radar observation sections from the angles, providing sufficient information to complete the above procedures. At the same time, it is assumed that georeferencing is performed in an operatively formed earth coordinate system (GMS) with respect to the location of the landmark with the radio navigation complex and the coordinate measurement along the {X, Y, Z} axes of the GCC is 1 m, that is, the resolution characteristic of the points is actually set in a windproof complex corresponding to the detection of small objects, including mines, taking into account the uncertainty of their position at the resolution sites of the underlying surface with a size of 1 m × 1 m.

Кроме того, непосредственно перед проведением работ по зондированию минного поля производят «списывание» систематической ошибки определения взаимных координат вертолета и ориентира с СРНК. Эту процедуру выполняют посредством «зависания» вертолета над ориентиром с СРНК и визуальной фиксации его с борта вертолета с помощью, например, видеокамеры (на фиг. не показана) с углом обзора до 20° относительно вертикальной оси вертолета и с разрешением, обеспечивающим фиксацию одним пикселем площадки размером 1,5 × 1,5 см2 на подстилающей поверхности с высоты ~ 60 м, например камеры типа TRV830E, размещенной на гироплатформе (на фиг. не показана) вблизи центра масс вертолета. При использовании для различения ориентира размером на подстилающей поверхности 2-3 пикселя такая камера с точностью в несколько см позволяет определить положение ориентира относительно проекции центра масс вертолета на местности. Такая юстировка взаимных координат двух объектов с СРНК с устранением систематической ошибки фактически позволяет с точностью порядка 1 дм регулярно определять положение точки проекции центра масс вертолета на подстилающую поверхность относительно расположенного на ней ориентира с СРНК на протяжении длительного отрезка времени, достаточного для проведения работ по зондированию минного поля.In addition, immediately before conducting work on probing the minefield, they write off the systematic error of determining the mutual coordinates of the helicopter and the landmark with the SRNK. This procedure is performed by “hovering” the helicopter over a landmark with SRNK and visually fixing it from the helicopter using, for example, a video camera (not shown in FIG.) With a viewing angle of up to 20 ° relative to the vertical axis of the helicopter and with a resolution that provides fixation with one pixel sites measuring 1.5 × 1.5 cm 2 on the underlying surface from a height of ~ 60 m, for example, a TRV830E type camera placed on a gyro platform (not shown in Fig.) near the center of mass of the helicopter. When using 2-3 pixels to distinguish a landmark with a size on the underlying surface, such a camera with an accuracy of several cm allows you to determine the position of the landmark relative to the projection of the center of mass of the helicopter on the ground. Such an adjustment of the mutual coordinates of two objects with SRNK with the elimination of a systematic error actually allows us to regularly determine the position of the projection point of the center of mass of the helicopter on the underlying surface relative to the landmark with SRNK located on it for a long period of time sufficient to conduct mine sensing fields.

Для определения координат обнаруженных РЛД малоразмерных объектов необходимо измерение с точностью около 1 м высоты полета вертолета над зондируемой подстилающей поверхностью. Эти измерения в рассматриваемом случае проводят радиотехническим способом в рамках штатной аппаратуры и алгоритмом обеспечения работы РЛД.To determine the coordinates of the detected RLD of small-sized objects, it is necessary to measure with an accuracy of about 1 m the flight height of the helicopter above the probed underlying surface. In the case under consideration, these measurements are carried out by radio engineering in the framework of standard equipment and the algorithm for ensuring the operation of the RLD.

Организация обработки радиолокационной информации наблюдения участков местности с борта в оперативно сформированной ЗСК дает возможность проведения фильтрации бортовых ошибок измерения и принципиального получения привязки наблюдаемых объектов к расположению их на местности с точностью порядка 1 дм. Это новое качество обеспечивает повышение разрешения зондирования участков на местности при наблюдении их под разными ракурсами. В свою очередь, это обеспечивает повышение отношения сигнала/фон для малоразмерных объектов, что дает более достоверное их обнаружение и распознавание.The organization of the processing of radar information on the observation of terrain from the side in an operatively formed ZSC makes it possible to filter on-board measurement errors and fundamentally obtain the binding of the observed objects to their location on the ground with an accuracy of about 1 dm. This new quality provides an increase in the resolution of sounding of sites on the ground when observing them from different angles. In turn, this provides an increase in the signal / background ratio for small-sized objects, which gives a more reliable detection and recognition.

В качестве примера рассмотрим процесс получения радиолокационного изображения (РЛИ) участка минного поля с борта вертолета, осуществляющего боковой обзор по отношению к направлению его полета с использованием бортового радиолокационного датчика 1 (РЛД 1) при полете вертолета с постоянной скоростью ~ 90 км/ч на высоте (50-60) м. Антенна (положение приемо-передающих модулей 13) РЛД 1 вертолета наклонена к подстилающей поверхности, обеспечивая в вертикальной плоскости под углом радиолокационного зондирования (20-60)° обзор полосы местности от 30 м до 90 м относительно проекции на подстилающую поверхность траектории полета вертолета (фиг.3).As an example, we consider the process of obtaining a radar image (RLI) of a minefield section from the side of a helicopter, performing a side view in relation to the direction of its flight using the on-board radar sensor 1 (RLD 1) when flying a helicopter with a constant speed of ~ 90 km / h at altitude (50-60) m. Antenna (position of the transceiver modules 13) RLD 1 of the helicopter is inclined to the underlying surface, providing in a vertical plane at an angle of radar sensing (20-60) ° overview of the terrain from 30 m about 90 m relative to the projection onto the underlying surface of the flight path of the helicopter (figure 3).

Сектор отклонения луча антенны РЛД 1 в горизонтальной плоскости составляет порядка ±60°, что определяет охват этим сектором длины участка обозреваемой полосы местности ~ 175 м вдоль линии пути вертолета. Такой длине соответствует отрезок пути вертолета, на протяжении которого в течение ~ 7 с каждая точка участка обозреваемой полосы находится в секторе отклонения луча антенны РЛД 1.The deflection sector of the RLD 1 antenna beam in the horizontal plane is about ± 60 °, which determines the coverage by this sector of the length of the section of the surveyed terrain band of ~ 175 m along the helicopter path line. This length corresponds to a segment of the helicopter’s path, during which for ~ 7 s each point of a portion of the surveyed band is located in the beam deflection sector of the RLD 1 antenna.

С помощью задания когерентного излучения РЛД 1 организуют режим синтезированной апертуры антенны, который позволяет за время наблюдения ~ 1 с получить с большим разрешением РЛИ зондируемого участка местности. Время наблюдения участка местности с помощью РЛД в течение ~ 1 с выбрано, исходя из практики формирования РСА при использовании когерентной обработки сигналов [11]. Весь сектор зоны обзора РЛД 1 ±60° разделяют на 8 парциальных секторов шириной по 15° в предположении возможности одновременного приема информации во всех 8 секторах в течение 1,024 с. Это может быть обеспечено в случае, когда луч АФАР РЛД 1, находясь в одном секторе в течение 1 мс для формирования 128 изодалей по расстоянию (по радиальному направлению от РЛС) с дискретом 0.5 м, последовательно перемещают на такие же интервалы времени в другие сектора и через 7 мс вновь возвращают в исходное положение. В результате этого при соответствующем получении отраженных сигналов имеют данные для формирования 8 радиоголограмм в виде квадратных матриц 128×128 определения интенсивности отражения 8х214 точек подстилающей поверхности. Согласно общему подходу восстановления РЛИ по радиоголограмме [26] обработку их проводят с использованием процедуры двухмерного быстрого преобразования Фурье (БПФ). Полученными значениями интенсивности обнаружения в полярной системе координат аппроксимируют 10500 узлов земной декартовой системы координат, разделяемых ячейками 1 м × 1 м, площадь обозреваемого участка местности размером 175 м × 60 м.Using the task of coherent radiation of the RLD 1, a synthesized aperture mode of the antenna is organized, which makes it possible to obtain, with a high resolution, the radar image of the sensed area terrain during the observation time of ~ 1 s. The time of observation of a site using RLD for ~ 1 s was selected based on the practice of SAR formation using coherent signal processing [11]. The entire sector of the 1 ± 60 ° RLD field of view is divided into 8 partial sectors with a width of 15 ° under the assumption that it is possible to simultaneously receive information in all 8 sectors for 1.024 s. This can be achieved when the AFAR RLD 1 beam, being in the same sector for 1 ms for the formation of 128 isodals in distance (in the radial direction from the radar) with a 0.5 m increment, is sequentially moved at the same time intervals to other sectors and after 7 ms, they are again returned to their original position. As a result of this, with the corresponding receipt of reflected signals, they have data for the formation of 8 radio holograms in the form of 128 × 128 square matrices for determining the reflection intensity of 8x2 14 points of the underlying surface. According to the general approach to reconstructing radar data from a radio hologram [26], they are processed using the two-dimensional fast Fourier transform (FFT) procedure. The obtained values of the detection intensity in the polar coordinate system approximate 10,500 nodes of the Earth’s Cartesian coordinate system, separated by 1 m × 1 m cells, the area of the surveyed area is 175 m × 60 m in size.

На следующем ~ 1 с интервале времени рассмотренную процедуру получения информации для формирования 8 радиоголограмм повторяют на новом отрезке траектории полета вертолета, соответствующем некоторому усредненному ракурсу наблюдения. Этот ракурс наблюдения выделенного участка местности для каждого i-го отрезка траектории полета вертолета далее обозначается как βi(i=1, 2, ..., 7). Параллельно приему РЛД 1 данных для ракурса i-го наблюдения с помощью блока 3 производят обработку информации для (i-1)-го значения ракурса.At the next ~ 1 with a time interval, the considered procedure for obtaining information for the formation of 8 radio holograms is repeated on a new segment of the helicopter flight path, corresponding to a certain averaged observation angle. This view of the observation of the selected area for each i-th segment of the helicopter flight path is hereinafter referred to as β i (i = 1, 2, ..., 7). In parallel with receiving RLD 1 data for the i-th observation angle using block 3, information is processed for the (i-1) th angle value.

Участок минного поля в секторе обзора антенны РЛД шириной 60 м и длиной 175 м вдоль пути вертолета, который он преодолевает за ~ 7 с, разделяют на 7 примыкающие друг к другу части полосок размером 60 м × 25 м, соответствующих ~ 1 с циклу формирования «кадра» изображения местности при когерентной обработке информации. Фиг.4 иллюстрирует характер пересечения этих полосок веерным расположением лучей РЛД 1 вертолета, в частности, на отрезке его траектории от момента времени t7 до момента времени t14, отсчитываемых от начала времени накопления данных для некогерентной обработки информации.The minefield section in the field of view of the RLD antenna with a width of 60 m and a length of 175 m along the helicopter path, which it overcomes in ~ 7 s, is divided into 7 adjacent parts of strips 60 m × 25 m in size, corresponding to ~ 1 with the formation cycle frame "image of the area in the coherent processing of information. Figure 4 illustrates the nature of the intersection of these strips with a fan-shaped arrangement of RLD 1 rays of a helicopter, in particular, on a segment of its trajectory from time t 7 to time t 14 , counted from the beginning of the data accumulation time for incoherent information processing.

При движении вертолета каждую ~ 1 с производят прием данных, соответствующих отраженным с участков подстилающей поверхности, номера которых относительно текущего положения вертолета показаны на фиг.4, сигналов для проведения в блоке 3 формирования радиолокационного изображения их когерентной обработки по 49 «кадрам». При наличии данных для такой матрицы через каждые 7 с наступает возможность организации некогерентной обработки информации для одной из полосок для 7 существенно разных диапазонов ракурсов радиолокационного ее облучения: ±(60°-51°), ±(51°-40°), ±(40°-22°) и ±22°. На фиг.4 эту ситуацию иллюстрирует матрица «кадров» размером (7×7), главная диагональ которой соответствует полоске местности с 7-ю «кадрами» для некогерентной обработки информации.When the helicopter moves, each ~ 1 s the data is received corresponding to those reflected from the areas of the underlying surface, the numbers of which relative to the current position of the helicopter are shown in Fig. 4, signals for conducting in the block 3 the formation of the radar image of their coherent processing of 49 "frames". If there is data for such a matrix every 7 s, it becomes possible to organize incoherent processing of information for one of the strips for 7 substantially different ranges of angles of its radar exposure: ± (60 ° -51 °), ± (51 ° -40 °), ± ( 40 ° -22 °) and ± 22 °. Figure 4 illustrates this situation with a matrix of "frames" of size (7 × 7), the main diagonal of which corresponds to a strip of terrain with 7 "frames" for incoherent processing of information.

На последующих (~ 1 с) интервалах времени (элементарных интервалах) рассмотренную процедуру получения информации для формирования 8 радиоголограмм с каждого нового отрезка траектории полета вертолета, соответствующую некоторому усредненному ракурсу наблюдения, повторяют. В результате обработки информации 8 каналов за ~ 1 с формируют синтезированную диаграмму направленности (СДН) антенны, соответствующую сектору угла ±60° бокового обзора участка местности при перемещении реальной антенны РЛД 1 вдоль пути вертолета.At subsequent (~ 1 s) time intervals (elementary intervals), the considered procedure for obtaining information for generating 8 radio holograms from each new segment of the helicopter flight path corresponding to a certain average observation angle is repeated. As a result of processing information of 8 channels in ~ 1 s, a synthesized antenna radiation pattern (SDN) is formed corresponding to the sector of the angle ± 60 ° of the side view of the terrain when moving the real RLD 1 antenna along the helicopter path.

Кроме того, длину каждого контрольного участка выбирают с учетом возможности охвата такого участка сектором отклонения луча антенны РЛС ЛА, величину шага дискретного поворота радиолокационного луча антенны РЛС выбирают соответствующей ширине этого луча в горизонтальной плоскости, а заданный угол поворота луча выбирают соответствующим углу охвата участка сектором отклонения луча антенны РЛС ЛА.In addition, the length of each control section is chosen taking into account the possibility of covering such a section with the deflection sector of the radar antenna of the aircraft, the step of the discrete rotation step of the radar beam of the radar antenna is selected according to the horizontal width of this beam, and the specified angle of rotation of the beam is chosen corresponding to the angle of coverage of the section by the deflection sector radar antenna radar.

При этом в качестве признаков, определяющих или участки с возможным местонахождением малоразмерных объектов, или места нахождения на них объектов, или находящиеся в этих местах объекты, выбирают характеристики интенсивности и/или протяженности дискретных сигналов соответствующего радиоизображения.In this case, as signs defining either areas with the possible location of small objects, or the location of objects on them, or objects located in these places, choose the characteristics of the intensity and / or length of the discrete signals of the corresponding radio image.

Проведение дополнительной некогерентной обработки информации по 7 «кадрам» позволяет в несколько раз увеличить линейное разрешение на местности. Если из-за малости полученных на некоторых участках соотношений сигнал/фон результаты обработки могут оказаться недостаточными для принятия решения об обнаружении, в частности, мин, проводят дополнительное обследование «подозрительных» участков. Естественным способом дальнейшего уменьшения величины линейного разрешения на местности является повторное зондирование этих участков с существенным увеличением диапазона ракурсов их наблюдения, путем, например, кругового (называемого также телескопическим) облета этих участков местности.Carrying out additional incoherent processing of information on 7 “frames” allows several times to increase the linear resolution on the ground. If, due to the smallness of the signal / background ratios obtained in some areas, the processing results may not be sufficient to make a decision on the detection of, in particular, mines, an additional examination of “suspicious” areas is carried out. A natural way to further reduce the linear resolution on the ground is to re-probe these areas with a significant increase in the range of angles of observation, by, for example, circular (also called telescopic) flying around these sites.

Телескопический режим наблюдения при ширине зондирующего луча РЛД θ05=15° позволяет при наклонной дальности 85 м охватить площадку местности диаметром около 25 м и обеспечить в центральной части ее линейное разрешение вплоть до половины длины радиоволны зондирующего сигнала РЛД 1.The telescopic observation mode with a radar probe beam width θ 05 = 15 ° allows for an inclined range of 85 m to cover a terrain area with a diameter of about 25 m and to ensure its linear resolution in the central part up to half the length of the radio wave of the radar probe 1 signal.

При недостаточности одноразового осмотра минного поля и частых обращений к режиму телескопического обзора возможен другой вариант организации поиска с многократным наблюдением участков минного поля под различными ракурсами. В этом варианте организации поиска мин вертолет многократно пересекает это поле, не меняя курса и делая развороты вне поля, чтобы пересечь его под другим курсовым направлением полета.If there is insufficient one-time inspection of the minefield and frequent calls to the telescopic viewing mode, another option is possible for organizing a search with multiple observation of sections of the minefield from different angles. In this version of the mine search organization, the helicopter repeatedly crosses this field without changing course and making turns out of the field to cross it under a different directional direction of flight.

Для выдерживания курса вертолета при ручном пилотировании на поверхность минного поля предварительно могут быть сброшены оптически заметные буйки, служащие ориентирами пилота при полете вертолета. Эти буйки при проведении радиолокационного зондирования минного поля фиксируют также видеокамерой (на фиг. не показана), расположенной, например, под днищем кабины вертолета. Видеосъемка позволяет организовать привязку формируемого на борту вертолета радиолокационного изображения к ориентирам на местности, в том числе к буйкам на минном поле, относительно которых в дальнейшем производят операцию, связанную с проведением разминирования.To maintain the helicopter heading during manual piloting, optically noticeable buoys can be previously dropped onto the surface of the minefield, which serve as the pilot's guides during helicopter flight. These buoys when conducting radar sounding of the minefield are also fixed with a video camera (not shown in Fig.), Located, for example, under the bottom of the helicopter cabin. Video shooting allows you to organize the binding of the radar image generated on board the helicopter to landmarks on the terrain, including to the buoys in the minefield, relative to which they subsequently perform the operation related to the clearance.

Троекратный пролет вертолета с постоянным курсом над малоразмерными объектами местности под курсовыми углами 0, 120° и 240° практически эквивалентен круговому облету во всем диапазоне ракурсов 360° телескопического обзора выделенного участка местности. В данном случае при соблюдении вышеуказанных параметров полета регулярным скользящим 7-секундным циклом обработки картографической информации покрывают ~ 1 га местности, что почти в 20 раз больше наблюдаемого участка в режиме телескопического обзора. Однако при таком обзоре необходимо накопление огромного объема информации отдельных «кадров» местности площадью каждого 0.15 га. При 3-х кратном покрытии минного поля площадью 1 км2 подобная обработка потребует объем памяти запоминающих устройств для фиксирования радиолокационных данных почти 15000 «кадров» местности.Three-time flight of a helicopter with a constant course over small-sized terrain objects at heading angles of 0, 120 ° and 240 ° is practically equivalent to a circular fly-by in the entire range of angles of 360 ° of the telescopic view of the selected area. In this case, subject to the above flight parameters, a regular moving 7-second cycle of processing cartographic information covers ~ 1 ha of terrain, which is almost 20 times larger than the observed area in the telescopic viewing mode. However, such a review requires the accumulation of a huge amount of information of individual “frames” of the area with an area of 0.15 ha. With a 3-fold coverage of a minefield with an area of 1 km 2, such processing will require a memory space for recording radar data of almost 15,000 “frames” of terrain.

Обработку производят в вычислительном центре командного пункта (КП) (на фиг.3 не пронумерован), куда автоматически с помощью радиопередающего и радиоприемного устройств (соответственно устройств 5 и 10) поступает соответствующая информация.Processing is carried out in the command center (KP) computing center (not numbered in FIG. 3), where the corresponding information is automatically transmitted using radio transmitting and receiving devices (respectively, devices 5 and 10).

Дополнительное увеличение линейного разрешения в режиме телескопического обзора участка местности возможно посредством увеличения скорости полета вертолета с тем, чтобы на регулярном скользящем 7 с цикле обработки картографической информации охватить весь диапазон ракурсов наблюдения малоразмерных объектов. В данном случае для наклонной дальности 85 м до центра наблюдаемого участка при скорости полета вертолета 90 км/час диапазон ракурсов не превышает 120°.An additional increase in linear resolution in the mode of telescopic viewing of a terrain is possible by increasing the flight speed of the helicopter so as to cover the entire range of viewing angles of small objects on a regular rolling 7 with a cycle of processing cartographic information. In this case, for an inclined range of 85 m to the center of the observed area at a helicopter flight speed of 90 km / h, the angle range does not exceed 120 °.

При организации поиска производят последовательный просмотр участков заданной местности (предполагаемого минного поля). Процедуры обнаружения и распознавания малоразмерных объектов проводят в соответствии с алгоритмом, реализуемым в вычислительном устройстве 62.When organizing a search, a sequential scan of sections of a given area (the proposed minefield) is performed. The detection and recognition of small objects is carried out in accordance with the algorithm implemented in the computing device 6 2 .

Обнаружение объектаObject Discovery

Каждый «кадр» РЛИ, полученный в результате зондирования и записанный в блок памяти БП 41, а затем переданный в БП 42, представляет собой матрицу, в которой положение элементов соответствует положениям элементарных площадок в геодезической сетке. Размеры таких площадок определяются той разрешающей способностью системы, которой она обладает на этапе обнаружения (например, 1×1 м). В визуальном изображении такая дискретная площадка будет соответствовать одному пикселю, яркость которого определится суммой радиолокационных сигналов от земной поверхности, переотражений от подповерхностных слоев и от объекта, расположенного на поверхности или под ней. Вполне очевидно, что в зависимости от рельефа местности наклоны элементарных площадок будут изменяться, но в большинстве случаев эти изменения характерны не для одной элементарной площадки, а для некоторой их группы. Для такой группы может быть вычислен усредненный уровень мощности принимаемых сигналов Рср. Далее устанавливается порог Пк, обеспечивающий заданную вероятность ложных тревог, которая должна выдерживаться постоянной для всех последующих групп площадок. Факт обнаружения объекта будет считаться установленным в случае превышения порога сигналом с мощностью Рcij в ячейке матрицы Sij. При этом вероятность обнаружения Робн зависит от соотношения Ксфijср. При наблюдении площадки в одном пролете над ней под некоторым курсовым углом Ксф может составить (3-9) дБ [8] в зависимости от длины излучаемой волны. При Ксф=9 дБ вероятность обнаружения объекта на фоне отражений от подстилающей поверхности, согласно [10] составит Робн=(0,2-0,3). Повторные наблюдения этого участка при одном и том же курсовом угле полета ЛА позволят увеличить вероятность обнаружения. В качестве дальнейшего рассмотрения взят участок, сигнал от которого едва превысил пороговый уровень и имел Ксф=9 дБ (участок №4 фиг.6) при разрешающей способности БРЛС с синтезированной апертурой, равной 1×1 м.Each "frame" of radar data obtained as a result of sounding and recorded in the memory unit of BP 4 1 and then transferred to BP 4 2 is a matrix in which the position of the elements corresponds to the positions of elementary sites in the geodetic grid. The dimensions of such sites are determined by the resolution of the system that it possesses at the stage of detection (for example, 1 × 1 m). In a visual image, such a discrete area will correspond to one pixel, the brightness of which is determined by the sum of the radar signals from the earth's surface, re-reflections from subsurface layers and from an object located on or below the surface. It is quite obvious that, depending on the terrain, the slopes of the elementary sites will change, but in most cases these changes are characteristic not of one elementary site, but of a certain group of them. For such a group, the average power level of the received signals P cf can be calculated. Next, the threshold P k is set, which provides a given probability of false alarms, which must be kept constant for all subsequent groups of sites. The fact of detecting an object will be considered established if the threshold is exceeded by a signal with a power P cij in the matrix cell S ij . In this case, the probability of detecting P obn depends on the relation K sf = P ij / P cf. When observing the site in one flight above it at a certain heading angle K sf can be (3-9) dB [8] depending on the wavelength emitted. When K sf = 9 dB, the probability of detecting an object against the background of reflections from the underlying surface, according to [10], will be P obn = (0.2-0.3). Repeated observations of this site at the same course angle of flight of the aircraft will increase the likelihood of detection. As a further consideration, we took a section from which the signal barely exceeded the threshold level and had K sf = 9 dB (section No. 4 of Fig. 6) with a resolution of radar with a synthesized aperture equal to 1 × 1 m

При увеличении количества повторных полетов над участком №4 с использованием метода синтезированной апертуры Робн будет возрастать (фиг.7). Первый случай соответствует N полетам (1, 2, 3, 4) над участком №4, а второй - такому же количеству полетов под разными курсовыми углами М над тем же участком. При одинаковом начальном соотношении Ксф=9 дБ для обоих вариантов при каждом последующем пролете над участком №4 разрешающая способность в предлагаемой системе возрастает в 2 раза по каждой координате, в результате чего наблюдаемая площадь уменьшается в 4 раза (6 дБ), во столько же возрастает Ксф. Это приводит к быстрому росту вероятности обнаружения до уровня (0,95-0,98) при многократном просмотре одного и того же участка. В то же время из фиг.7 видно, что при использовании существующих систем с синтезированной апертурой увеличение количества пролетов не приводит к повышению разрешающей способности, а рост Робн объясняется лишь результатом обработки накопленной информации.With an increase in the number of repeated flights over section No. 4 using the method of synthesized aperture, P obn will increase (Fig. 7). The first case corresponds to N flights (1, 2, 3, 4) over section 4, and the second corresponds to the same number of flights at different heading angles M over the same section. With the same initial ratio K sf = 9 dB for both options, with each subsequent flight over section No. 4, the resolution in the proposed system increases by 2 times in each coordinate, as a result of which the observed area decreases by 4 times (6 dB), by the same increases K sf . This leads to a rapid increase in the probability of detection to the level of (0.95-0.98) when viewing the same area repeatedly. At the same time, it can be seen from Fig. 7 that when using existing systems with a synthesized aperture, an increase in the number of spans does not lead to an increase in resolution, and an increase in P obn is explained only by the result of processing the accumulated information.

Алгоритм обнаружения объектов можно представить в следующем виде:The object detection algorithm can be represented as follows:

Первый проход групп площадок при разрешении, равном 1×1 м:The first pass of groups of sites with a resolution of 1 × 1 m:

Определение порога для групп участков:Defining a threshold for site groups:

Figure 00000013
Figure 00000013

где N=5where N = 5

Формирование пороговой матрицы K[L,M ], элемент которой обозначим Кij The formation of the threshold matrix K [L, M], the element of which is denoted by K ij

Figure 00000014
Figure 00000014

Второй проход групп площадок при разрешении, равном 0,5×0,5The second pass of groups of sites with a resolution of 0.5 × 0.5

Figure 00000015
Figure 00000015

Третий проход групп площадок при разрешении, равном 0,5×0,5The third pass of groups of sites with a resolution of 0.5 × 0.5

Figure 00000016
Figure 00000016

Таким образом, после обработки первичной информации получаем матрицу K[L,M], элементы которой Кij будут иметь значения 0; 1; 2; 3, что определяет соответствующую степень достоверности обнаружения некоторого объекта.Thus, after processing the primary information, we obtain the matrix K [L, M], the elements of which K ij will have values 0; one; 2; 3, which determines the appropriate degree of reliability of detection of an object.

После выполнения процедуры обнаружения, произведенной с различной степенью достоверности на различных участках, производится автоматическое выделение малоразмерных объектов. Если при анализе содержимого матрицы K[L,M ] будет обнаружена компактная группа значений ≥1, то это будет означать наличие протяженного объекта. В противоположном случае, т.е. когда в матрице будут присутствовать разрозненные значения, отличные от нуля, то эти места будут соответствовать местоположению малоразмерных объектов. Причем, значение «1» означает самую низкую достоверность обнаружения малоразмерного объекта и это место на земной поверхности необходимо проверить дополнительно из-за того, что здесь могла быть ложная тревога.After the detection procedure is carried out with varying degrees of confidence in different areas, the small-sized objects are automatically selected. If, when analyzing the contents of the matrix K [L, M], a compact group of values ≥1 is detected, this will mean the presence of an extended object. In the opposite case, i.e. when disjoint values other than zero are present in the matrix, these places will correspond to the location of small objects. Moreover, the value “1” means the lowest reliability of detection of a small-sized object, and this place on the earth's surface must be checked additionally because there could be a false alarm.

Алгоритм выделения малоразмерного объектаSmall Object Selection Algorithm

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

После выделения малоразмерных объектов над одним из них, имеющим высокую достоверность, производится облет в режиме телескопического наблюдения, при котором обеспечивают разрешающую способность системы порядка 0,15 м × 0,15 м.After the selection of small-sized objects over one of them having high reliability, a flyby is performed in the telescopic observation mode, in which they provide a system resolution of the order of 0.15 m × 0.15 m.

В этом режиме РЛИ со сверхразрешением передают на нейросетевую структуру, которая путем сравнения с эталоном, которому она обучена, должна распознать обнаруженный объект. Малоразмерный объект может быть, например, осколком снаряда, куском трубы или миной определенного типа. Классификатор 11 на своем выходе должен дать ответ на принадлежность обнаруженного объекта к тому или иному классу малоразмерных объектов.In this mode, super-resolution radios are transmitted to a neural network structure, which, by comparing with the standard it is trained in, should recognize the detected object. A small object can be, for example, a fragment of a shell, a piece of pipe or a mine of a certain type. Classifier 11 at its output should give an answer to the belonging of the detected object to one or another class of small-sized objects.

Распознавание объекта основано на применении нейросетевых структур (НСС) [34]. НСС состоит из схемы Кохонена и многослойного перцептрона. На первом этапе функционирования НСС работает схема Кохонена, которая используется в качестве обнаружителя, а на втором (распознавание) - многослойный перцептрон (МП).Object recognition is based on the use of neural network structures (NSS) [34]. The NSS consists of a Kohonen scheme and a multilayer perceptron. At the first stage of the operation of the NSS, the Kohonen scheme works, which is used as a detector, and at the second (recognition), a multilayer perceptron (MP).

Известные парадигмы (схемы) НСС основаны на схеме искусственного нейрона (ИН), которая в общих чертах копирует структуру естественного нейрона. Основу ИН составляет сумматор, умножитель и пороговая схема (на фиг. не показаны). На входные сигналы, поступающие на ИН, через умножители накладываются определенным образом задаваемые весовые коэффициенты, а суммарный сигнал поступает на пороговую схему, в которой реализуется нелинейная функция активации. Форма этой функции может иметь вид сигмоиды, единичного скачка, квадратичной или другой зависимости. Выходом ИН могут быть значения 0 или 1 для функции единичного скачка, либо промежуточные значения между 0 и 1 (или -1 и 1) для других функций. В результате нейрон будет считаться возбужденным (положительные значения или 1 на его выходе), либо заторможенным ( отрицательные значения или 0 на выходе). В многослойных схемах НСС между входным и выходным слоями могут существовать один или более промежуточных слоев, связанные с предыдущими и последующими слоями определенным образом. На выходах нейронов последнего слоя будет сформирован результат работы всей нейросети.Known NSS paradigms (schemes) are based on the artificial neuron (IN) scheme, which in general terms copies the structure of a natural neuron. The basis of the ID is an adder, a multiplier and a threshold circuit (not shown in FIG.). The input signals arriving at the IN through the multipliers are superimposed in a certain way defined by weighting coefficients, and the total signal is fed to a threshold circuit in which a nonlinear activation function is realized. The form of this function can take the form of a sigmoid, a single jump, a quadratic, or other dependence. The output of the ID can be 0 or 1 for the function of a single jump, or intermediate values between 0 and 1 (or -1 and 1) for other functions. As a result, the neuron will be considered excited (positive values or 1 at its output), or inhibited (negative values or 0 at the output). In multilayer HCC schemes, one or more intermediate layers may exist between the input and output layers, connected in a certain way with previous and subsequent layers. At the outputs of the neurons of the last layer, the result of the work of the entire neural network will be formed.

Общим свойством для всех видов НСС является то, что они имеют два режима работы - обучение и воспроизведение. Следовательно, если НСС является обучаемой структурой, то она заранее не программируется, а обучаясь без программирования, НСС представляет собой адаптивную или самоорганизующуюся вычислительную машину.A common property for all types of NSS is that they have two operating modes - training and reproduction. Therefore, if the NSS is a learning structure, then it is not pre-programmed, but learning without programming, the NSS is an adaptive or self-organizing computer.

Работа схемы Кохонена основана на принципе конкуренции и наилучшим образом подходит для выявления неоднородностей, чаще всего встречающихся на изображении при проведении первичной обработки, что является важным свойством для применения данной схемы в качестве обнаружителя для выявления характерных неоднородностей. При сканировании изображения скользящим окном в этой НСС образуются кластеры, соответствующие появлению сигналов от «победивших» нейронов. Эти кластеры по мере движения окна по строкам усиливаются или ослабляются. После сканирования всего изображения в среднем слое НСС будут образованы кластеры неоднородностей, чаще всего встречающиеся на изображении. После этого содержимое кластеров передают в многослойный перцептрон, который заранее обучен распознаванию некоторых фигур (прямоугольник, эллипс, квадрат и др.) различной ориентации и их сочетаний. После обработки всего изображения на выходе МП получают отфильтрованную информацию, в которой отсутствуют не связанные с эталонными изображениями и их сочетаниями образы.The operation of the Kohonen scheme is based on the principle of competition and is best suited for identifying heterogeneities that are most often found in the image during the initial processing, which is an important property for using this scheme as a detector for identifying characteristic inhomogeneities. When scanning an image with a sliding window, clusters are formed in this NSS that correspond to the appearance of signals from the “victorious” neurons. These clusters strengthen or weaken as the window moves along the lines. After scanning the entire image in the middle layer of the NSS, clusters of heterogeneities will be formed, most often found in the image. After that, the contents of the clusters are transferred to a multilayer perceptron, which is preliminarily trained to recognize some figures (rectangle, ellipse, square, etc.) of different orientations and their combinations. After processing the entire image, the filtered information is obtained at the MP output, in which there are no images unrelated to the reference images and their combinations.

Использованная в созданной НСС схема Кохонена (СК) выполнена как двухслойная нейросеть. Входной слой фактически является буфером между входными сигналами и внутренним слоем нейронов, поэтому не считается слоем нейронов. Нейроны всех слоев имеют между собой связи с определенными весовыми коэффициентами, например mij, Wij. Коэффициенты mij первоначально назначают случайным образом, а затем на каждом шаге вычислений настраиваютThe Kohonen (SC) scheme used in the created NSS is designed as a two-layer neural network. The input layer is actually a buffer between the input signals and the inner layer of neurons, therefore it is not considered a layer of neurons. Neurons of all layers have interconnections with certain weighting factors, for example, m ij , W ij . The coefficients m ij are initially assigned randomly, and then at each step of the calculations

mij=mij+С(Ei-mij)Yj, где 0<С<1,m ij = m ij + С (E i -m ij ) Y j , where 0 <С <1,

Еi - нормированные значения входных сигналов,E i - normalized values of the input signals,

Yj - выходное значение J-нейрона,Y j is the output value of the J-neuron,

Yj=fWjkΣmkiEi-(ΣΣmjiEi-G),Y j = fW jk Σm ki E i - (ΣΣm ji E i -G),

где G - пороговое значение.where G is the threshold value.

В процессе функционирования (самоорганизации) на выходе сети Кохонена формируют кластеры - группы активных нейронов, характеризующие определенные категории входных векторов, соответствующие одной пространственной ситуации.In the process of functioning (self-organization) at the output of the Kohonen network, clusters are formed - groups of active neurons that characterize certain categories of input vectors corresponding to one spatial situation.

При сходстве полученного от сети Кохонена образа с соответствующим эталонным образом на выходе перцептрона активизируют информацию об одном из классов образов, например, или «мина», или «осколок снаряда», или «кусок трубы», или «неопознанный объект».If the image obtained from the Kohonen network is similar to the corresponding reference image, the output of the perceptron activates information about one of the image classes, for example, either a mine, or a shell fragment, or a piece of pipe, or an unidentified object.

Алгоритм работы блока 3 формирования радиолокационного изображения приведен при описании получения радиоголограмм и преобразования Радона.The operation algorithm of block 3 of the formation of the radar image is given in the description of the receipt of radio holograms and the Radon transform.

Входная информация поступает по цифровым линиям связи (на фиг. не показаны):Input information is received via digital communication lines (not shown in FIG.):

- из БСогл 2 в виде последовательности импульсов (16 разрядов) с частотой 300 МГц;- from BSogl 2 in the form of a sequence of pulses (16 bits) with a frequency of 300 MHz;

- из БСинхр 7 по каналу синхронизации с частотой передачи импульсов 1 ГГц;- from BSync 7 via a synchronization channel with a pulse transmission frequency of 1 GHz;

- из ВУ 61 по каналу передачи траекторных данных о движении вертолета в виде 16 разрядных слов с частотой 1 кГц.- from WU 6 1 through the transmission channel of the trajectory data on the movement of the helicopter in the form of 16 bit words with a frequency of 1 kHz.

Выходная информация алгоритма представляет собой массив данных, который передают в блок 41 памяти для оперативного хранения с целью последующей их передачи на обработку.The output of the algorithm is an array of data that is transferred to the memory block 4 1 for operational storage with a view to their subsequent transmission to processing.

Алгоритм БФРЛИ включает следующую последовательность действий:The BFRLI algorithm includes the following sequence of actions:

1) проведение процедуры цифрового фазового детектирования сигнальной информации промежуточной частоты;1) a digital phase detection procedure for intermediate frequency signal information;

2) формирование для каждой пачки 8 отраженных импульсов длительностью, например, 0.2 мкс и периодом повторения 1 мкс значений комплексных чисел с учетом корректирующего фазового множителя компенсации задержки сигнала для среднего значения несущей частоты импульсов пачки и общего индекса частотной модуляции ЛЧМ, например, μ=300 МГц/с;2) the formation for each burst of 8 reflected pulses with a duration of, for example, 0.2 μs and a repetition period of 1 μs of complex numbers, taking into account the correcting phase factor of signal delay compensation for the average value of the carrier frequency of the burst pulses and the general index of the frequency modulation of the LFM, for example, μ = 300 MHz / s;

3) запись последовательности комплексных чисел в виде массива i-й строки каждой последовательно образуемой m-й зоны обзора луча (m=1, 2, ..., 8) при его перемещении с дискретом по времени 1024 мкс в секторе бокового обзора ±60° РЛД относительно прямолинейного полета вертолета;3) recording a sequence of complex numbers in the form of an array of the i-th line of each sequentially formed m-th zone of the beam survey (m = 1, 2, ..., 8) when it is moved with a discrete in time of 1024 μs in the sector of side-view ± 60 ° RLD relative to the straight flight of the helicopter;

4) формирование на элементарном интервале обследования длительностью 1,048 с для 8 зон обзора луча матриц исходных данных размером (128×128);4) the formation on an elementary inspection interval of 1.048 s for 8 viewing areas of the beam of the matrix of the original data size (128 × 128);

5) определение координат центра каждой m-й зоны обзора луча и значения наклонной дальности в зависимости от высоты полета вертолета;5) determination of the coordinates of the center of each m-th beam viewing area and the value of the slant range depending on the height of the helicopter;

6) оценка радиальной и тангенциальной составляющих скорости движения вертолета относительно центров каждой m-й зоны обзора луча в середине элементарного интервала обследования;6) estimation of the radial and tangential components of the speed of the helicopter relative to the centers of each m-th beam viewing area in the middle of the elementary inspection interval;

7) определение доплеровского сдвига, вызванного скоростью движения вертолета по радиальной составляющей, для каждой из 128 частот зондирования;7) determination of the Doppler shift caused by the speed of the helicopter along the radial component for each of the 128 sounding frequencies;

8) проведение корректировки значений комплексных элементов 8 матриц размером (128×128) с целью исключения влияния радиального приближения вертолета;8) adjusting the values of the complex elements of 8 matrices in size (128 × 128) in order to exclude the influence of the radial approximation of the helicopter;

9) определение сектора ракурсов наблюдения каждого центра m-й зоны обзора луча;9) the definition of the sector of the viewing angles of each center of the m-th beam viewing area;

10) формирование 8 матриц размером (128×128), соответствующих дискретным двукоординатным радиоголограммам вращающихся объектов;10) the formation of 8 matrices in size (128 × 128), corresponding to discrete two-dimensional radio holograms of rotating objects;

11) выполнение двумерного БПФ 8 указанных матриц;11) the implementation of two-dimensional FFT 8 of these matrices;

12) получение дискретных образов восстановленных РЛИ участков подстилающей поверхности соответствующих радиоголограмм;12) obtaining discrete images of reconstructed radar images of the underlying surface areas of the corresponding radio holograms;

13) представление 128×128 значений элементов 8 матриц обзора лучей РЛД в полярной системе координат в декартовую систему координат подстилающей поверхности, охватываемую «кадром» наблюдения 175 м × 60 м, и интерполяция разнесения этих данных «кадра» на 7 матриц, соответствующих площадкам 60 м × 25 м;13) representation of 128 × 128 values of the elements of 8 matrixes for viewing the X-rays of the XRD in the polar coordinate system in the Cartesian coordinate system of the underlying surface, covered by the “frame” of observation 175 m × 60 m, and interpolating the spacing of these “frame” data into 7 matrices corresponding to sites 60 m × 25 m;

14) занесение в память данных по каждой из площадок, зафиксированных на текущем элементарном интервале обследования;14) entering data into memory for each of the sites recorded on the current elementary inspection interval;

15) формирование аналогичных данных для 7 последовательных «кадров» в виде клеточной матрицы (7×7) значений точек площадок;15) the formation of similar data for 7 consecutive “frames” in the form of a cell matrix (7 × 7) of the values of the points of the sites;

16) выделение главной диагонали сформированной клеточной матрицы;16) selection of the main diagonal of the formed cell matrix;

17) проведение процедуры составления проекций р(u,β) реконструируемого образа объекта, наблюдаемого под 7 ракурсами;17) carrying out the procedure for compiling projections p (u, β) of the reconstructed image of the object, observed from 7 angles;

18) проведение в соответствии с формулой (7) операции свертки проекций р(u,β) с заранее рассчитанным значением ядра hc(u), причем определение фильтрованного значения ph(u,β) выполняют в частотной области, используя Фурье-преобразование проекции р(u,β) и ядра hc(u) и последующее обратное Фурье-преобразование произведения их изображений;18) performing, in accordance with formula (7), the operation of convolution of the projections p (u, β) with a pre-calculated core value h c (u), and the filtered value p h (u, β) is determined in the frequency domain using the Fourier transform the projections p (u, β) and the nucleus h c (u) and the subsequent inverse Fourier transform of the product of their images;

19) восстановление согласно формуле (8) приближения

Figure 00000010
к исходной функции g1(x,y) по фильтрованным значениям рh(u,β) в каждой точке суммированием значений данных вдоль каждой прямой xcosβ+ysinβ=u1, проходящей через эту точку [31];19) recovery according to the formula (8) approximations
Figure 00000010
to the original function g 1 (x, y) by the filtered values of p h (u, β) at each point by summing the data values along each line xcosβ + ysinβ = u 1 passing through this point [31];

20) пересчет с использованием интерполяционных сплайнов 4-го порядка значений данных

Figure 00000010
, полученных для каждой прямой xcosβ+ysinβ=u1 декартовой системы координат с разбиением сетки узлов 1 м × 1 м, в сетку узлов 0.1 м × 0.1 м [32];20) recalculation using 4th order interpolation splines of data values
Figure 00000010
obtained for each straight line xcosβ + ysinβ = u 1 of the Cartesian coordinate system with a meshing of nodes 1 m × 1 m into a grid of nodes 0.1 m × 0.1 m [32];

21) определение превышений над адаптивным порогом накопленных значений интенсивностей отражения от подстилающей поверхности для каждого участка размером 60 м × 25 м;21) determination of excesses over the adaptive threshold of the accumulated values of reflection intensities from the underlying surface for each section measuring 60 m × 25 m;

22) проведение кластерного анализа для определения оценки расположения малоразмерных объектов, включая мины;22) conducting cluster analysis to determine the assessment of the location of small objects, including mines;

23) регулярное повторение представленных выше вычислительных процедур на каждом элементарном интервале обследования;23) regular repetition of the above computational procedures at each elementary inspection interval;

24) передача текущей информации в БП 41 для выполнения более детального анализа полученных данных в процессе полета либо после полета на КП.24) transfer of current information to BP 4 1 to perform a more detailed analysis of the data obtained during the flight or after the flight to the CP.

Объем вычислительных затрат по аналогии с расчетом вычислительной загрузки ЦВМ при решении подобных задач [14] для обеспечения работы всех алгоритмов БФРЛИ в реальном времени составит величину порядка 45 млн.опер/с. В целом выполнение всех вычислительных процедур по формированию РЛИ малоразмерных объектов на местности в реальном времени поступления информации потребует порядка 50 млн. опер./с, что может быть реализовано, например, перепрограммируемыми сигнальными процессорами типа «Багет» [14].The volume of computational costs, by analogy with the calculation of the computational load of a digital computer when solving similar problems [14] to ensure the operation of all BFRLI algorithms in real time, will be about 45 million per second. In general, the implementation of all the computational procedures for the formation of radar images of small-sized objects on the ground in real-time information flow will require about 50 million op./s, which can be implemented, for example, with reprogrammed signal processors of the "Baguette" type [14].

Блок ВУ 61 выполняет следующие задачи:Block WU 6 1 performs the following tasks:

запуск блока синхронизации 7, который формирует сетку тактовых импульсов для синхронизации работы всех блоков системы;the launch of the synchronization unit 7, which forms a grid of clock pulses to synchronize the operation of all blocks of the system;

выделение по требованию оператора из блока памяти 41, в котором фактически заполняют и сохраняют матрицу Sij, локальных участков матрицы Sij для визуальной оценки возможного нахождения в них миноподобных объектов;selection, at the request of the operator, from the memory block 4 1 , in which the matrix S ij is actually filled and stored, local sections of the matrix S ij for visual assessment of the possible presence of mine-like objects in them;

передача информации об РЛИ для текущих участков местности на радиопередающее устройство 5 для ее трансляции в наземный центр обработки (КП) и на кабинный индикатор 81;transmitting information about radar data for current terrain to a radio transmitting device 5 for its transmission to a ground processing center (CP) and to a cabin indicator 8 1 ;

выдача в РЛД 1 информации по управлению текущим положением антенного луча и по значениям параметров излучаемого сигнала для каждого режима работы системы;the issuance in RLD 1 information on controlling the current position of the antenna beam and the values of the parameters of the emitted signal for each mode of operation of the system;

управление работой блока 9 определения координат.control the operation of block 9 determine the coordinates.

Принципиальным моментом является осуществление последней функции, выполнение которой определяет точность работы всей системы. Действительно, от точности привязки положений ЛА и луча АФАР к карте местности зависит и точность определения координат обнаруживаемых объектов и в конечном счете эффективность работы системы. Поэтому поэтапно рассмотрим подготовительные операции и работу блока 61.The fundamental point is the implementation of the last function, the implementation of which determines the accuracy of the entire system. Indeed, the accuracy of determining the coordinates of detected objects and, ultimately, the efficiency of the system’s functioning depend on the accuracy of linking the positions of the aircraft and the AFAR beam to the terrain map. Therefore, we will gradually consider the preparatory operations and the work of block 6 1 .

Этап 1.Stage 1.

Перед началом облета минного поля по сигналам спутниковой связи GPS определяют координаты ЛА (в режиме зависания или при движении с малой скоростью) и радиомаяка (РМ) с точностью (3-5) см. Одновременно с такой же точностью производят тарировку видеокамеры по отражателю, расположенному на РМ (на фиг. не показаны). Полученное точечное видеоизображение от этого отражателя будет принято за начало координат на визуальном изображении местности. При этом визуальному началу координат приписывают GPS-координаты РМ, полученные по каналу связи через блок 9 определения координат. Далее все объекты, попадающие в поле зрения видеокамеры, будут иметь координаты относительно положения РМ. Относительно начальной точки высвечивают и текущие положения ЛА, координаты которого определяют через систему GPS и, следовательно, также привязывают к визуальному началу координат.Before the start of the minefield flight, the coordinates of the aircraft (in the hovering mode or when moving at low speed) and the radio beacon (RM) are determined using GPS satellite signals with an accuracy of (3-5) cm. At the same time, the camera is calibrated using the reflector located on RM (not shown in FIG.). The resulting point video image from this reflector will be taken as the origin in the visual image of the area. In this case, the GPS GPS coordinates obtained from the communication channel through the coordinate determination unit 9 are ascribed to the visual coordinate origin. Further, all objects falling into the field of view of the camera will have coordinates relative to the position of the RM. Relative to the starting point, the current position of the aircraft is highlighted, the coordinates of which are determined through the GPS system and, therefore, also tied to the visual origin.

Этап 2.Stage 2.

При систематическом просмотре местности с помощью РЛД 1 системы выявления малоразмерных объектов на экран индикатора 81 выводят и в дальнейшем сохраняют увеличивающиеся по длине в процессе полета ЛА полосы, соответствующие текущим и просмотренным «кадрам» земной поверхности. Эти полосы соответствуют также участкам пересечения диаграммы направленности главного лепестка антенного луча в его текущих положениях плоскостью земной поверхности при данной высоте полета ЛА. При этом координаты указанных участков пересечения вычислены в ВУ 61 и представлены на экране индикатора 81.During a systematic viewing of the terrain using RLD 1, the systems for detecting small objects are displayed on the indicator screen 8 1 and subsequently save the bands that increase in length during the flight during the flight, corresponding to the current and viewed “frames” of the earth's surface. These bands also correspond to the intersection of the radiation pattern of the main lobe of the antenna beam in its current positions by the plane of the earth’s surface at a given flight height of the aircraft. At the same time, the coordinates of the indicated intersection sections are calculated in WU 6 1 and presented on the indicator screen 8 1 .

Этап 3.Stage 3.

Визуальная карта местности для улучшения наблюдаемости радиолокационных отражений устраняется путем отключения от индикатора видеокамеры. Ее подключение будет происходить лишь в моменты наблюдения ярких точек от оптических отражателей, установленных по контуру поля для корректровки курсового маршрута ЛА. Таким образом, на индикатор выводят: полосы, соответствующие просмотренным участкам земной поверхности; запомненные и текущие РЛИ; положения реперных точек от оптических отражателей. После завершения полета на экране будут видны те участки, которые оказались пропущенными при радиолокационном осмотре всего поля или были просмотрены только по одному курсовому маршруту (бледные участки).A visual map of the area to improve the observability of radar reflections is eliminated by disconnecting the camcorder from the indicator. Its connection will occur only at the moments of observation of bright points from the optical reflectors installed along the contour of the field to adjust the course of the aircraft. Thus, the indicator displays: stripes corresponding to the viewed sections of the earth's surface; memorized and current radar data; positions of reference points from optical reflectors. After the flight is completed, those areas that were missed during a radar inspection of the entire field or were viewed only along one course route (faded areas) will be visible on the screen.

Этап 4.Stage 4.

При радиолокационном осмотре местности на экран индикатора 82 выводят РЛИ в виде набора точек, соответствующих обнаруженным объектам в «кадрах» просмотренных участков земной поверхности. Причем в режиме поиска каждая точка будет соответствовать элементарной площадке разрешения размером 1×1 м. Яркость точки в свою очередь будет зависеть от степени достоверности обнаружения объекта в этом месте. В ВУ 61 производят пересчет координат обнаруженных объектов из полярной системы, в которой работает антенна бортового радиолокационного устройства, в декартовую систему, привязанную к карте местности.When radar inspection of the terrain on the screen of the indicator 8 2 output radar data in the form of a set of points corresponding to the detected objects in the "frames" of the scanned sections of the earth's surface. Moreover, in the search mode, each point will correspond to an elementary resolution area of 1 × 1 m in size. The brightness of the point, in turn, will depend on the degree of reliability of the detection of the object in this place. In WU 6 1 , the coordinates of the detected objects are recalculated from the polar system, in which the antenna of the airborne radar device operates, into a Cartesian system, tied to a map of the area.

Блок 62 так же, как и бортовой блок 61, представляет собой вычислительно-управляющее устройство, основной функцией которого является управление потоком информации, поступающей от бортовой части системы. Все РЛИ в «кадрах» земной поверхности и видеоизображения поступают в блок памяти БП 42. Память в БП 42 разделена на две области. В одной из них сохраняют поступающие видеоизображения и РЛИ, а в другой части - РЛИ, прошедшие обработку в классификаторе 11 и передаваемые от ВУ 62. Управляющие функции ВУ 62 проявляются в передаче команд на выдачу любой информации от блока БП, затребованной оператором, и выводом ее на индикатор 82 или на печатающее устройство ПУ 12.Block 6 2 , like the on-board unit 6 1 , is a computing and control device whose main function is to control the flow of information coming from the on-board part of the system. All radar images in the “frames” of the earth’s surface and video images go to the memory block BP 4 2 . The memory in BP 4 2 is divided into two areas. In one of them, incoming video images and radar images are stored, and in the other part, radar images that have been processed in classifier 11 and transmitted from VU 6 2 are stored. The control functions of the VU 6 2 are manifested in the transfer of commands for the issuance of any information from the PSU requested by the operator, and its output to the indicator 8 2 or to the printing device PU 12.

Блок ВУ 62 работает в 3 основных режимах:Unit VU 6 2 operates in 3 main modes:

Режим 1. Прием информации от блока 11 и передача ее на индикатор 82.Mode 1. Receiving information from block 11 and transmitting it to indicator 8 2 .

«Кадры» с радиолокационными изображениями по команде от ВУ 62 передают в классификатор 11, в котором производят все необходимые процедуры по обработке РЛИ: обнаружение объектов, выделение и распознавание малоразмерных объектов. Каждый «кадр» имеет свой номер, по которому ВУ 62 производит его «привязку» к карте местности, т.е. к видеоизображению, получаемому от видеокамеры, хранящемуся в БП 42 и выводимому на индикатор 82. При поступлении с классификатора очередного РЛИ ВУ 62 осуществляет его координатную привязку.“Frames” with radar images are transmitted by command from WU 6 2 to the classifier 11, in which all the necessary procedures for processing radar images are performed: object detection, selection and recognition of small objects. Each "frame" has its own number, according to which VU 6 2 makes its "binding" to the map of the area, i.e. to the video image received from the video camera stored in the PSU 4 2 and displayed on the indicator 8 2 . Upon receipt from the classifier of the next RI WU 6 2 carries out its coordinate reference.

Режим 2. Передача обработанных РЛИ в БП 42.Mode 2. Transfer of processed radar data to the power supply unit 4 2 .

Режим 3. Управление передачей информации по требованию оператора: вывод результатов поиска на индикатор или/и на печатающее устройство ПУ 12.Mode 3. Control of the transmission of information at the request of the operator: output of the search results to the indicator or / and to the printing device PU 12.

Список использованных источников информации:List of used information sources:

1. Кучко А.С. Аэрофотография и специальные фотографические исследования. М.: Недра, 1988, с.с.51-53.1. Kuchko A.S. Aerial photography and special photographic studies. M .: Nedra, 1988, pp. 51-53.

2. Вельцер В. Аэроснимки в военном деле. М.: Военное издательство, 1990, с.с.71-80.2. Welzer V. Aerial photographs in military affairs. M .: Military Publishing House, 1990, pp. 71-80.

3. Патент РФ №2211461 с приоритетом от 18.06.2001 г., МПК7: G 01 S 13/90.3. RF patent No. 2211461 with priority dated 06/18/2001, IPC 7 : G 01 S 13/90.

4. Саблин В.Н. Новые технологии в гуманитарном разминировании. Труды юбилейной научно-технической конференции, посвященной 30-летию образования ЦНИИРЭС. Изд. АО «ЦНИИРЭС», 2001, часть 1, с.с.20 -23.4. Sablin V.N. New technologies in humanitarian mine clearance. Proceedings of the jubilee scientific and technical conference dedicated to the 30th anniversary of the foundation of the Central Research Institute of Radioelectric Power Engineering. Ed. JSC TsNIIRES, 2001, part 1, pp. 20-23.

5. Naval Research Laboratory США, приведенную в www. Science news by Miguel Vicens. corn.5. Naval Research Laboratory USA, available at www. Science news by Miguel Vicens. corn.

6. Саблин В.Н. Новые технологии в гуманитарном разминировании, Труды юбилейной научно-технической конференции, посвященной 30-летию образования ЦНИИРЭС. Изд. АО «ЦНИИРЭС», 2001, часть 1, с.с.16-18.6. Sablin V.N. New technologies in humanitarian mine clearance, Proceedings of the jubilee scientific and technical conference dedicated to the 30th anniversary of the foundation of the Central Research Institute of Radioelectric Power Engineering. Ed. JSC TsNIIRES, 2001, part 1, pp. 16-18.

7. Подповерхностная радиолокация. Под ред. М.И.Финкельштейна. М.: Радио и связь. 1994.7. Subsurface radar. Ed. M.I. Finkelshtein. M .: Radio and communication. 1994.

8. Check F.Lee and outhers. RCS Models and Analysis of Mines Proc. SPIE, Vol.3079, p.p.581-597.8. Check F. Lee and outhers. RCS Models and Analysis of Mines Proc. SPIE, Vol. 3079, p. P. 581-597.

9. Финкельштейн М.И Основы радиолокации. М.: Радио и связь. М, 1983, с.с.46,56.9. Finkelstein M.I. Basics of radar. M .: Radio and communication. M, 1983, S.P. 46.56.

10. Радиовидение. Учебное пособие. Под ред. Г.С.Кондратенкова. М.: Изд. ВВИА, 1998 г., с.с.26, 112, 127.10. Radio vision. Tutorial. Ed. G.S. Kondratenkova. M .: Publishing. VVIA, 1998, p. 26, 112, 127.

11. Радиолокационные станции с синтезированной апертурой антенны. Под ред. В.Т.Горяинова. М.: Радио и связь, 1988, с.с.19; 90.11. Radar stations with a synthesized aperture of the antenna. Ed. V.T. Goryainova. M .: Radio and communications, 1988, p. 19; 90.

12. Халкасон С. Преобразование Радона. М.: Мир, М., 1983.12. Halkason S. Radon conversion. M .: Mir, M., 1983.

13. Манукьян А.А. «Определение координат локальных неоднородностей на поверхности объекта по амплитудно-фазовой диаграмме обратного рассеяния». // Радиотехника и электроника. Журнал РАН, М.: Наука, том XXX. Вып. 2, 1985.13. Manukyan A.A. "Determining the coordinates of local inhomogeneities on the surface of an object from the amplitude-phase backscattering diagram." // Radio engineering and electronics. Journal of the Russian Academy of Sciences, Moscow: Nauka, vol. XXX. Vol. 2, 1985.

14. Описание к патенту РФ №22114161 с приоритетом от 18.06.2001 г., МПК7: G 01 S 13/90.14. Description to the patent of the Russian Federation No. 22114161 with a priority of 06/18/2001, IPC 7 : G 01 S 13/90.

15. Справочник «Передовые технологии автоматизации». Краткий каталог продукции. М.: составитель справочника и поставщик продукции фирма ProSoft, адрес в Web - http://www. prosoft.ru; 1999, с.с.5, 24.15. Reference "Advanced automation technology." Brief product catalog. M .: compiler of the directory and supplier of products, ProSoft company, Web address - http: // www. prosoft.ru; 1999, p. 5, 24.

16. Профессиональное телевизионное, видео и аудио оборудование. Каталог фирмы ЗАО «Окно-ТВ». М.: 2001-2002, с.с.8, 88.16. Professional television, video and audio equipment. Catalog of the company ZAO “Window-TV”. M .: 2001-2002, S.S. 8, 88.

17. Титце У. Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М.: Мир, 1982, с.с.125-127, 369, 284-286.17. Titze W. Schenk K. Semiconductor circuitry. M .: Mir, 1982, pp. 125-127, 369, 284-286.

18. Спутниковый радионавигационный комплекс СРНК-21ДВ Проспект МАКС-2003, г.Жуковский, ГУП «Пилотажно-исследовательский центр» ЛИИ им М.М.Громова, 2003.18. Satellite radio navigation system SRNK-21DV Prospect MAKS-2003, Zhukovsky, State Unitary Enterprise "Flight Research Center" LII named after M. Gromov, 2003.

19. Шевченко П.А. и др. Архитектура нейропроцессора NM 6403. Сборник докладов 5-й Всероссийской конференции «Нейрокомпьютеры и их применение». М., 1999 г., с.с.70-90).19. Shevchenko P.A. et al. The architecture of the neuroprocessor NM 6403. Collection of reports of the 5th All-Russian Conference “Neurocomputers and their Applications”. M., 1999, pp. 70-90).

20. Проектирование фазированных антенных решеток. Под ред. Д.И.Воскресенского. М.: Радиотехника», 2003.20. Designing phased array antennas. Ed. D.I. Voskresensky. M .: Radio engineering ", 2003.

21. Левитин В.И. и др. Состояние и перспективы развития приемо-передающих модулей и фрагментов решеток для ФАР. Труды научно-технической юбилейной конференции ЦНИИРЭС. М.: ЦНИИРЭС, часть 1. 2001, с.36.21. Levitin V.I. et al. Status and development prospects of transceiver modules and lattice fragments for the headlamp. Proceedings of the scientific and technical anniversary conference TsNIIRES. M .: TsNIIRES, part 1. 2001, p. 36.

22. Проспект МАКС-2003, г.Жуковский. Изд. ОАО НИИ Приборостроения и Государственного Рязанского приборного завода, 2003.22. Prospect MAKS-2003, Zhukovsky. Ed. OJSC Research Institute of Instrument Engineering and the State Ryazan Instrument Plant, 2003.

23. Радиолокационные станции воздушной разведки. Под ред. Г.С.Кондратенкова. М.: Воениздат. 1983 г., с.120.23. Aerial reconnaissance radars. Ed. G.S. Kondratenkova. M .: Military Publishing. 1983, p. 120.

24. Описание патента РФ №2099743 с приоритетом от 07.12.95 г., МПК6: G 01 S 13/89.24. Description of the patent of the Russian Federation No. 2099743 with priority dated December 7, 1995, IPC 6 : G 01 S 13/89.

25. Канащенков А., Ратнер В., Курилкин В. Вертолетные БРЛС разработки «Фазотрон-НИИР», // Журнал «Вестник авиации и космонавтики», 2003 г., №4, с.26.25. Kanaschenkov A., Ratner V., Kurilkin V. Helicopter radars developed by "Fazotron-NIIR", // Journal "Herald of Aviation and Cosmonautics", 2003, No. 4, p.26.

26. Сафронов Г.С., Сафронова А.П. Введение в радиоголографию. М.: Советское радио, 1973, с.187.26. Safronov G.S., Safronova A.P. Introduction to radio holography. M .: Soviet Radio, 1973, p. 187.

27. Херман Г. Восстановление изображений по проекциям. Основы реконструктивной томографии. М.: Мир. 1983.27. Herman G. Projection image restoration. Fundamentals of reconstructive tomography. M .: World. 1983.

28. Воронин Е.Н., Нечаев Е.Е., Шашенков В.Ф. Реконструктивные антенные измерения. М.: Наука, 1995.28. Voronin E.N., Nechaev E.E., Shashenkov V.F. Reconstructive antenna measurements. M .: Nauka, 1995.

29. Townsend D.W. and Defrise М. Image Reconstruction Methods inp Positron Tomography. - Lectures given in the Academic Training Programme ofCERN, Geneva, 1993.29. Townsend D.W. and Defrise M. Image Reconstruction Methods inp Positron Tomography. - Lectures given in the Academic Training Program ofCERN, Geneva, 1993.

30. Бесараб М.А.,. Кравченко В.Ф. Функции В.Л.Рвачева в задачах вычислительной томографии. // Зарубежная радиоэлектроника, №3, 2002.30. Besarab M.A.,. Kravchenko V.F. Functions of V.L. Rvachev in problems of computational tomography. // Foreign radio electronics, No. 3, 2002.

31. Даджион Д., Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов. М.: Мир, 1988.31. Dadzhion D., Mercero R. Digital processing of multidimensional signals. M .: Mir, 1988.

32. А.Н.Тихонов, В.Я.Арсенин, А.А.Тимонов. Математичекие задачи компьютерной томографии. М.: Наука, 1987.32. A.N. Tikhonov, V.Ya. Arsenin, A.A. Timonov. Mathematical problems of computed tomography. M .: Nauka, 1987.

33. Справочник по радиолокации. Под ред. М.Сколника, М.: 1976, т.1, с.204.33. Handbook of radar. Ed. M. Skolnik, Moscow: 1976, v. 1, p. 204.

34. Грибков В.Ф. и др. Эмпирический алгоритм обработки радиолокационной информации. Сборник докладов на 5 Всероссийской конференции «Нейрокомпьютеры и их применение», М., 1999 г.34. Gribkov V.F. et al. An empirical algorithm for processing radar information. Collection of reports at the 5th All-Russian Conference "Neurocomputers and their Application", M., 1999

Claims (24)

1. Способ повышения радиолокационного разрешения, включающий получение отраженных сигналов при соответствующем обследовании поверхности, отличающийся тем, что эти сигналы получают с помощью когерентного радиолокационного зондирования участков поверхности в секторах наблюдения 10-50° под ракурсами обследования в диапазоне ±75°, полученные сигналы запоминают в виде соответствующих радиоизображений, после чего для каждого ракурса обследования формируют радиоизображения, соответствующие совокупности сигналов радиоизображений, получаемых по сечениям, параллельным направлению соответствующего ракурса, в проекциях на плоскость, перпендикулярную этим направлениям, а затем производят Фурье-преобразование сформированных проекций радиоизображений, по совокупностям которых для каждого участка с помощью метода реконструктивной вычислительной томографии, например преобразования Радона, формируют соответствующую суммарную квазиголограмму с последующим восстановлением по ней с помощью двухмерного обратного Фурье-преобразования радиоизображения соответствующих участков с увеличенным разрешением.1. A method of increasing radar resolution, including obtaining reflected signals with an appropriate surface survey, characterized in that these signals are obtained using coherent radar sensing of surface areas in the observation sectors of 10-50 ° under survey angles in the range of ± 75 °, the received signals are stored in in the form of corresponding radio images, after which, for each angle of examination, radio images are formed corresponding to the set of signals of the radio images obtained cross sections parallel to the direction of the corresponding angle, in projections onto a plane perpendicular to these directions, and then Fourier transform the generated projections of the radio images, which together for each section using the method of reconstructive computational tomography, for example, the Radon transform, form the corresponding total quasi-hologram with subsequent restoration of it using a two-dimensional inverse Fourier transform of the radio image of the corresponding sections s with increased resolution. 2. Система дистанционного выявления малоразмерных объектов, включающая радиолокационный датчик, вычислительное устройство и индикатор, отличающаяся тем, что в нее введены блок согласования, блок формирования радиолокационного изображения, классификатор, два блока памяти, блок определения координат, блок синхронизации, печатающее и радиопередающее и радиоприемное устройства, а также дополнительные индикатор и вычислительное устройство, причем радиолокационный датчик первым выходом подключен к первому входу блока согласования, своим выходом соединенным с первым входом блока формирования радиолокационного изображения, подключенного к первому входу первого блока памяти, выходом соединенного с первым входом радиопередающего устройства, вторым - управляющим входом подключенного к первому выходу вычислительного устройства, вторым выходом соединенного со вторым управляющим входом первого блока памяти, группой выходов соединенного с первой группой входов радиолокационного датчика, а третьим выходом подключенного ко входу блока синхронизации, своими первым и вторым выходами соединенного со вторыми - синхронизирующими входами соответственно блока согласования и блока формирования радиолокационного изображения, а группой выходов подключенного ко второй группе входов радиолокационного датчика, вторым выходом соединенного с третьим входом блока согласования, при этом вычислительное устройство входом-выходом соединено со входом-выходом первого блока памяти, а пятым и шестым выходами подключено соответственно к первым входам индикатора и блока определения координат, своими первым и вторым выходами соответственно соединенного с первым входом вычислительного устройства и вторым входом индикатора, а радиовходом связанного с радиовходом системы, причем радиопередающее устройство своим радиовыходом связанно с радиовходом радиоприемного устройства, выходом подключенного к первому входу второго блока памяти, своим выходом подключенного к первому входу классификатора, выходом соединенного с первым входом дополнительного вычислительного устройства своими первым, вторым и третьим выходами подключенного соответственно ко вторым входам радиоприемного устройства, второго блока памяти и классификатора, четвертым и пятым выходами соединенного с первыми входами дополнительного индикатора и печатающего устройства соответственно, а входом-выходом соединенного с входом-выходом второго блока памяти, при этом входы вычислительного и дополнительного вычислительного устройств подключены соответственно к первому и второму входам системы, выход печатающего устройства связан с выходом системы, оптические выходы индикаторов связаны с соответствующими оптическими выходами системы, а группа радиовходов-выходов радиолокационного датчика связана с соответствующей группой входов-выходов системы.2. A system for remote detection of small objects, including a radar sensor, a computing device and an indicator, characterized in that it includes a matching unit, a radar imaging unit, a classifier, two memory units, a coordinate determination unit, a synchronization unit, printing and radio transmitting and radio receiving devices, as well as an additional indicator and a computing device, the radar sensor being connected with the first output to the first input of the matching unit with its the output connected to the first input of the radar image forming unit connected to the first input of the first memory unit, the output connected to the first input of the radio transmitting device, the second - the control input connected to the first output of the computing device, the second output connected to the second control input of the first memory unit, a group of outputs connected to the first group of inputs of the radar sensor, and the third output connected to the input of the synchronization unit, its first and second in the outputs connected to the second - the synchronizing inputs of the matching unit and the radar image forming unit, respectively, and the group of outputs connected to the second group of inputs of the radar sensor, the second output connected to the third input of the matching unit, while the computing device is connected to the input-output of the first block by an input-output memory, and the fifth and sixth outputs are connected respectively to the first inputs of the indicator and the coordinate determination unit, with their first and second outputs respectively connected to the first input of the computing device and the second input of the indicator, and the radio input associated with the radio input of the system, moreover, the radio transmitting device is connected with its radio output to the radio input of the radio receiving device, the output connected to the first input of the second memory unit, its output connected to the first input of the classifier, the output connected to the first input of the additional computing device with its first, second and third outputs connected respectively to the second input I will give a radio receiver, a second memory block and a classifier, the fourth and fifth outputs connected to the first inputs of an additional indicator and a printing device, respectively, and the input-output connected to the input-output of the second memory block, while the inputs of the computing and additional computing devices are connected respectively to the first and to the second inputs of the system, the output of the printing device is connected to the output of the system, the optical outputs of the indicators are connected to the corresponding optical outputs system, and the group of radio inputs and outputs of the radar sensor is associated with the corresponding group of inputs and outputs of the system. 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что радиолокационный датчик содержит фазированную антенную решетку, состоящую из N независимо подключенных приемо-передающих модулей, где, например, N=1, ..., 24, сумматор, два коммутатора, генератор, модулятор и блок формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча каждого из приемо-передающих модулей, причем приемо-передающие модули первыми электрическими входами соединены с соответствующими выходами первого коммутатора, первым входом подключенного к первому выходу генератора, а вторым входом соединенного с первым выходом блока формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча каждого из приемо-передающих модулей, вторые электрические входы которых подключены к соответствующим выходам второго коммутатора, первым входом соединенного со вторым выходом блока формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча каждого из приемо-передающих модулей, а вторым входом подключенного к первому входу первой группы входов радиолокационного датчика, первым выходом соединенного с выходом сумматора, соответствующими входами подключенного к выходам соответствующих приемо-передающих модулей, а вторым выходом соединенного с выходом генератора, первым входом подключенного к выходу модулятора, своим первым входом соединенного с третьим входом первой группы входов, а вторым входом подключенного к первому входу второй группы входов радиолокационного датчика, при этом второй и третий входы второй группы входов радиолокационного датчика соединены со вторыми входами соответственно генератора и блока формирования заданного распределения амплитуд и фаз сигналов для управления положением антенного луча каждого из приемо-передающих модулей, которые радиовходами-выходами связаны с соответствующими радиовходами-выходами радиолокационного датчика.3. The system according to claim 2, characterized in that the radar sensor contains a phased antenna array consisting of N independently connected transceiver modules, where, for example, N = 1, ..., 24, an adder, two switches, a generator, a modulator and a unit for generating a predetermined distribution of amplitudes and phases of the signals to control the position of the antenna beam of each of the transceiver modules, the transceiver modules being connected with the first electrical inputs to the corresponding outputs of the first switch, the first input connected to the first output of the generator, and the second input connected to the first output of the formation unit for a given distribution of amplitudes and phases of the signals to control the position of the antenna beam of each of the transceiver modules, the second electrical inputs of which are connected to the corresponding outputs of the second switch, the first input connected to the second output of the formation unit a given distribution of amplitudes and phases of the signals to control the position of the antenna beam of each of the transceiver modules, and the second input connected to the first input of the first group of inputs of the radar sensor, the first output connected to the output of the adder, the corresponding inputs connected to the outputs of the respective transceiver modules, and the second output connected to the output of the generator, the first input connected to the output of the modulator, its first input connected to the third input of the first group inputs, and the second input connected to the first input of the second group of inputs of the radar sensor, while the second and third inputs of the second group of inputs of the radar of the second sensor are connected to the second inputs of the generator and the unit for generating a predetermined distribution of amplitudes and phases of the signals to control the position of the antenna beam of each of the transceiver modules, which are the radio inputs and outputs associated with the corresponding radio inputs and outputs of the radar sensor. 4. Способ дистанционного выявления малоразмерных объектов, включающий их поиск, обнаружение и распознавание и основанный на обследовании с борта летательного аппарата (ЛА) подстилающей поверхности путем ее радиолокационного зондирования и обработке полученных отраженных сигналов, отличающийся тем, что обследование подстилающей поверхности в зоне предполагаемого нахождения малоразмерных объектов, например на минном поле, производят при облете ЛА этого поля путем его сканирования с одновременным радиолокационным зондированием при формировании, например, бортовой радиолокационной станцией (РЛС) или установленными на борту ЛА радиолокационными датчиками (РЛД) режима синтезированной апертуры, а также путем пошагового дискретного поворота луча антенн РЛД на заданный угол в каждом предварительно выбранном элементарном интервале обследования и определением координат мест отражения соответствующих сигналов при каждом шаге поворота луча в этих интервалах обследования, причем полученные при зондировании отраженные сигналы и координаты соответствующих этим сигналам участков подстилающей поверхности запоминают, а затем формируют соответствующие этим отраженным сигналам радиоизображения, которые также запоминают, и при этом накапливают радиоизображения полученные при зондировании каждого участка под разными ракурсами, а после этого накопления преобразуют их в радиоизображения этих участков с увеличенной разрешающей способностью зондирования, затем сравнивают величины интенсивностей сигналов от преобразованных радиоизображений с уровнем порогового сигнала, а на участках, где величина интенсивности превышает пороговый уровень, по плотности расположения на соответствующих участках этих сигналов вначале определяют наличие малоразмерных объектов и координаты мест их нахождения, потом дополнительно формируют радиоизображения мест нахождения малоразмерных объектов и сопоставляют их с соответствующими эталонными изображениями, причем обследование проводят в «привязке», например к характерным точкам подстилающей поверхности и/или к предварительно установленным в зоне обследования специальным реперам, например, к радиомаякам и/или оптическим отражателям.4. A method for the remote detection of small objects, including their search, detection and recognition and based on inspection from the aircraft (LA) of the underlying surface by radar sensing and processing the received reflected signals, characterized in that the examination of the underlying surface in the area of the alleged location of small objects, for example in a minefield, is produced when flying around the aircraft of this field by scanning it with simultaneous radar sounding at framing, for example, by an on-board radar station (RLS) or on-board radar sensors (RLD) of the synthesized aperture mode, as well as by incremental discrete rotation of the beam of the RLD antennas at a predetermined angle in each pre-selected elementary inspection interval and determining the coordinates of the reflection places of the corresponding signals at each step of the beam rotation in these inspection intervals, the reflected signals obtained during sounding and the coordinates corresponding to these signals astkov of the underlying surface are memorized, and then radio images corresponding to these reflected signals are formed, which are also memorized, and at the same time they accumulate radio images obtained by sounding each section from different angles, and after this accumulation they are converted into radio images of these sections with an increased resolution of sounding, then they are compared the magnitude of the intensities of the signals from the converted radio images with a threshold signal level, and in areas where the intensity it exceeds the threshold level, by the density of the location on the corresponding sections of these signals, first determine the presence of small objects and the coordinates of their locations, then additionally form radio images of the locations of small objects and compare them with the corresponding reference images, and the examination is carried out in a “binding”, for example to characteristic points of the underlying surface and / or to special reference points pre-installed in the examination area, for example, to beacons and / or optical reflectors. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что зондирование подстилающей поверхности осуществляют в диапазоне, например, дециметровых радиоволн, а зондирующие сигналы формируют в виде повторяющейся во времени ограниченной последовательности когерентных импульсов на различных несущих частотах.5. The method according to claim 4, characterized in that the sounding of the underlying surface is carried out in the range of, for example, decimeter radio waves, and the probing signals are generated in the form of a time-limited limited sequence of coherent pulses at different carrier frequencies. 6. Способ по п.4, отличающийся тем, что синтезирование апертуры антенны проводят в течение времени длительности импульсов, имеющих одинаковые несущие частоты на каждом элементарном интервале обследования.6. The method according to claim 4, characterized in that the synthesis of the aperture of the antenna is carried out during the duration of the pulses having the same carrier frequencies at each elementary inspection interval. 7. Способ по п.4, отличающийся тем, что элементарный интервал обследования выбирают равным 0,5-2,0 с.7. The method according to claim 4, characterized in that the elementary inspection interval is selected equal to 0.5-2.0 s. 8. Способ по п.4, отличающийся тем, что отраженные сигналы запоминают в виде массива данных, представляющего собой, например, n-мерное (где, например, n=4) представление величин этих отраженных сигналов, а также сигналов, соответствующих координатам мест отражения, и углов сканирования соответствующих мест отражения на обследованных участках подстилающей поверхности.8. The method according to claim 4, characterized in that the reflected signals are stored in the form of an array of data representing, for example, an n-dimensional (where, for example, n = 4) representation of the values of these reflected signals, as well as signals corresponding to the coordinates of the places reflection, and scanning angles of the corresponding reflection sites in the examined areas of the underlying surface. 9. Способ по п.4, отличающийся тем, что значения величин интенсивности сигналов для обнаружения находящихся на подстилающей поверхности и/или заглубленных малоразмерных объектов получают путем, например, суммирования величин сигналов преобразованных радиоизображений, полученных при каждом пролете ЛА и отраженных от одних и тех же точек поверхности, с последующим соответствующим отнесением к координатам на этой поверхности результирующих сигналов после их сравнения с пороговыми сигналами.9. The method according to claim 4, characterized in that the values of the intensity of the signals for detecting located on the underlying surface and / or buried small objects are obtained by, for example, summing the values of the signals of the converted radio images obtained during each flight of the aircraft and reflected from the same same surface points, with subsequent corresponding assignment to the coordinates on this surface of the resulting signals after comparing them with threshold signals. 10. Способ по п.4, отличающийся тем, что преобразованные радиоизображения получают путем формирования, например, с помощью преобразования Радона, из радиоизображений отраженных сигналов, полученных при обследовании соответствующих участков подстилающей поверхности, квазиголограмм с последующим их восстановлением в радиоизображения этих участков с увеличенным разрешением.10. The method according to claim 4, characterized in that the converted radio images are obtained by forming, for example, using the Radon transform, from the radio images of the reflected signals obtained by examining the corresponding sections of the underlying surface, quasi-holograms with their subsequent restoration into radio images of these sections with increased resolution . 11. Способ по п.4, отличающийся тем, что при распознавании используют признаки, полученные при обработке запомненных совокупностей сигналов, отраженных от мест нахождения малоразмерных объектов при разных ракурсах их обследования, в виде восстановленных из квазиголограмм радиоизображений соответствующего малоразмерного объекта.11. The method according to claim 4, characterized in that the recognition uses signs obtained by processing the stored sets of signals reflected from the locations of small objects at different angles of their examination, in the form of restored from quasi-hologram radio images of the corresponding small-sized object. 12. Способ по п.4, отличающийся тем, что выделение признаков, сопоставление их с соответствующими эталонами и последующую классификацию объектов производят с помощью алгоритмов, работающих на принципах обработки с помощью нейронных сетей, например по алгоритму Кохонена.12. The method according to claim 4, characterized in that the selection of features, their comparison with the relevant standards and the subsequent classification of objects is carried out using algorithms that work on the principles of processing using neural networks, for example, according to the Kohonen algorithm. 13. Способ по п.4, отличающийся тем, что обследование предполагаемого минного поля производят путем его облета со сканированием и соответствующим зондированием каждого участка подстилающей поверхности при трех и более ракурсах.13. The method according to claim 4, characterized in that the alleged minefield is inspected by flying around it with scanning and corresponding sounding of each area of the underlying surface at three or more angles. 14. Способ по п.4, отличающийся тем, что после обнаружения мест нахождения малоразмерных объектов вокруг этих мест осуществляют облет с соответствующим сканированием и зондированием этих участков подстилающей поверхности в «телескопическом» режиме.14. The method according to claim 4, characterized in that after detecting the locations of small objects around these places, they fly around with appropriate scanning and sensing of these areas of the underlying surface in the "telescopic" mode. 15. Способ по п.4, отличающийся тем, что величину шага дискретного поворота радиолокационного луча антенны РЛС выбирают соответствующей ширине этого луча в горизонтальной плоскости.15. The method according to claim 4, characterized in that the step size of the discrete rotation of the radar beam of the radar antenna is selected according to the width of this beam in the horizontal plane. 16. Способ по п.4, отличающийся тем, что заданный угол поворота радиолокационного луча антенны выбирают соответствующим углу охвата участка сектором предельных отклонений этого луча антенны.16. The method according to claim 4, characterized in that the predetermined angle of rotation of the radar beam of the antenna is selected corresponding to the angle of coverage of the sector sector of the maximum deviations of this beam of the antenna. 17. Способ по п.4, отличающийся тем, что маяки и/или отражатели устанавливают путем, например, их сбрасывания с борта ЛА при его полете.17. The method according to claim 4, characterized in that the beacons and / or reflectors are installed by, for example, dropping them from the aircraft during its flight. 18. Способ по п.4, отличающийся тем, что маяки и/или отражатели устанавливают на границах минного поля, например, по его периметру.18. The method according to claim 4, characterized in that the beacons and / or reflectors are installed at the borders of the minefield, for example, along its perimeter. 19. Способ по п.18, отличающийся тем, что расстояние между маяками и/или отражателями выбирают соответствующим ширине полосы обследования при разовом пролете ЛА.19. The method according to p. 18, characterized in that the distance between the beacons and / or reflectors is chosen corresponding to the width of the examination strip with a single flight of the aircraft. 20. Способ по п.4, отличающийся тем, что маяки и/или отражатели устанавливают по периметру минного поля и на участках подстилающей поверхности, на которых обнаружены малоразмерные объекты.20. The method according to claim 4, characterized in that the beacons and / or reflectors are installed around the perimeter of the minefield and in areas of the underlying surface on which small objects are detected. 21. Способ по п.4, отличающийся тем, что на участках подстилающей поверхности, на которых обнаружены малоразмерные объекты, устанавливают оптические средства разметки.21. The method according to claim 4, characterized in that optical marking devices are installed in the areas of the underlying surface on which small objects are detected. 22. Способ по п.4, отличающийся тем, что при обследовании минного поля его облет осуществляют по маршруту от каждого установленного, например, по периметру радиомаяка к каждому другому радиомаяку, причем заранее определяют координаты этих маяков, например, в земной системе координат.22. The method according to claim 4, characterized in that when examining the minefield, it is circled along the route from each installed, for example, along the perimeter of the beacon to each other beacon, and the coordinates of these beacons are determined in advance, for example, in the earth coordinate system. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что при обследовании минного поля в качестве исходной (начальной) точки выбирают местонахождение радиомаяка, например, установленного в точке периметра минного поля.23. The method according to p. 22, characterized in that when examining the minefield, the location of the beacon, for example, installed at the point of the perimeter of the minefield, is selected as the initial (initial) point. 24. Способ по п.4, отличающийся тем, что сигналы радиомаяков, установленных на границах минного поля и на участках подстилающей поверхности, на которых обнаружены малоразмерные объекты, выбраны с отличающимися по частоте излучаемыми сигналами.24. The method according to claim 4, characterized in that the signals of the beacons installed at the boundaries of the minefield and on the areas of the underlying surface, on which small objects are detected, are selected with radiated signals that differ in frequency.
RU2004102190/09A 2004-01-28 2004-01-28 Method for increasing radiolocation resolution, system for realization of method and method for remote detection of small objects by system RU2265866C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004102190/09A RU2265866C1 (en) 2004-01-28 2004-01-28 Method for increasing radiolocation resolution, system for realization of method and method for remote detection of small objects by system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004102190/09A RU2265866C1 (en) 2004-01-28 2004-01-28 Method for increasing radiolocation resolution, system for realization of method and method for remote detection of small objects by system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004102190A RU2004102190A (en) 2005-09-10
RU2265866C1 true RU2265866C1 (en) 2005-12-10

Family

ID=35847530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004102190/09A RU2265866C1 (en) 2004-01-28 2004-01-28 Method for increasing radiolocation resolution, system for realization of method and method for remote detection of small objects by system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265866C1 (en)

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7428450B1 (en) * 2003-12-16 2008-09-23 Garmin International, Inc Method and system for using a database and GPS position data to generate bearing data
RU2450362C2 (en) * 2007-07-03 2012-05-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. System for monitoring infant
RU2453864C2 (en) * 2007-03-02 2012-06-20 Сааб Аб Radar to generate subsurface image
RU2468384C1 (en) * 2011-08-03 2012-11-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of determining speed and direction of ground target using synthetic-aperture radar
RU2485117C1 (en) * 2012-05-03 2013-06-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Lipid peroxidation inhibiting 6-(thietanyl-3)aminopyrimidine-2,4(1h, 3h)-dione
RU2498339C1 (en) * 2012-03-01 2013-11-10 Олег Петрович Гончаров Active radar method
RU2510863C1 (en) * 2012-09-04 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Inter-scanning device for mapping passive jamming using chirp signals
RU2513122C2 (en) * 2012-06-01 2014-04-20 Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" System and method for three-dimensional imaging of brightness radar map
RU2518099C1 (en) * 2012-10-22 2014-06-10 Виктор Леонидович Семенов Method of measuring length of moving object and device for realising said method
RU2525228C2 (en) * 2012-10-19 2014-08-10 Федеральное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Location and navigation device
RU2551902C1 (en) * 2014-03-25 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Method of detecting linear non-uniformities in opaque media
RU2557784C1 (en) * 2014-01-29 2015-07-27 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" (АО "Концерн "Вега") Method for gate identification of signals with radio-frequency sources in multi-target environment
RU2559228C1 (en) * 2014-05-12 2015-08-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" Method of forming radio hologram of object and device therefor
RU2578126C1 (en) * 2014-12-08 2016-03-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of forming radar images
RU2590900C1 (en) * 2015-06-16 2016-07-10 Борис Григорьевич Татарский Method of producing detailed radar image of limited section of earth's surface
RU167705U1 (en) * 2016-04-28 2017-01-10 Михаил Александрович Анцелевич Anti-tank mine detection device with a wide area of destruction
RU2629372C1 (en) * 2016-10-10 2017-08-29 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method of construction of panoramic radar location of object
RU2682376C1 (en) * 2018-04-02 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Passive vision system reliability and accuracy improvement method
RU2698649C1 (en) * 2018-01-16 2019-08-29 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Method of detecting and classifying small objects on images obtained by synthetic aperture radar stations
RU2713503C1 (en) * 2019-08-19 2020-02-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method of angular superresolution in receiving digital antenna arrays
RU200866U1 (en) * 2020-06-30 2020-11-16 Иван Владимирович Рогов A device for forming the values of polarization scattering vectors in radar systems with full polarization sensing of space and inverse synthesis of the antenna aperture
RU2743332C1 (en) * 2020-09-24 2021-02-17 Акционерное общество «Научно-производственное предприятие «Калужский приборостроительный завод «Тайфун» Rocket for measuring the level of radio observability
RU2748760C2 (en) * 2020-11-09 2021-05-31 Виктор Андреевич Кузнецов Method for obtaining three-dimensional radar image of earth surface in two-pass interferometric shooting mode from unmanned aerial vehicle
RU2760976C1 (en) * 2021-03-18 2021-12-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина" Method for tomographic registration of inclined range and azimuth of position of surface objects and objects above underlying surface
RU2794995C1 (en) * 2021-12-07 2023-04-27 Акционерное общество "ВНИИР-Прогресс" Method for temporary accumulation of radio navigation signals with adaptive interval distribution

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВЕЛЬЦЕР В. Аэроснимки в военном деле. - М.: Воениздат, 1990, с.51-53. *

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7428450B1 (en) * 2003-12-16 2008-09-23 Garmin International, Inc Method and system for using a database and GPS position data to generate bearing data
US8059030B2 (en) 2003-12-16 2011-11-15 Garmin Switzerland Gmbh Method and system for using a database and GPS position data to generate bearing data
RU2453864C2 (en) * 2007-03-02 2012-06-20 Сааб Аб Radar to generate subsurface image
RU2450362C2 (en) * 2007-07-03 2012-05-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. System for monitoring infant
RU2468384C1 (en) * 2011-08-03 2012-11-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of determining speed and direction of ground target using synthetic-aperture radar
RU2498339C1 (en) * 2012-03-01 2013-11-10 Олег Петрович Гончаров Active radar method
RU2485117C1 (en) * 2012-05-03 2013-06-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Lipid peroxidation inhibiting 6-(thietanyl-3)aminopyrimidine-2,4(1h, 3h)-dione
RU2513122C2 (en) * 2012-06-01 2014-04-20 Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" System and method for three-dimensional imaging of brightness radar map
RU2510863C1 (en) * 2012-09-04 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Inter-scanning device for mapping passive jamming using chirp signals
RU2525228C2 (en) * 2012-10-19 2014-08-10 Федеральное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Location and navigation device
RU2518099C1 (en) * 2012-10-22 2014-06-10 Виктор Леонидович Семенов Method of measuring length of moving object and device for realising said method
RU2557784C1 (en) * 2014-01-29 2015-07-27 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" (АО "Концерн "Вега") Method for gate identification of signals with radio-frequency sources in multi-target environment
RU2551902C1 (en) * 2014-03-25 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Method of detecting linear non-uniformities in opaque media
RU2559228C1 (en) * 2014-05-12 2015-08-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" Method of forming radio hologram of object and device therefor
RU2578126C1 (en) * 2014-12-08 2016-03-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of forming radar images
RU2590900C1 (en) * 2015-06-16 2016-07-10 Борис Григорьевич Татарский Method of producing detailed radar image of limited section of earth's surface
RU167705U1 (en) * 2016-04-28 2017-01-10 Михаил Александрович Анцелевич Anti-tank mine detection device with a wide area of destruction
RU2629372C1 (en) * 2016-10-10 2017-08-29 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method of construction of panoramic radar location of object
RU2698649C1 (en) * 2018-01-16 2019-08-29 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Method of detecting and classifying small objects on images obtained by synthetic aperture radar stations
RU2682376C1 (en) * 2018-04-02 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Passive vision system reliability and accuracy improvement method
RU2713503C1 (en) * 2019-08-19 2020-02-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method of angular superresolution in receiving digital antenna arrays
RU200866U1 (en) * 2020-06-30 2020-11-16 Иван Владимирович Рогов A device for forming the values of polarization scattering vectors in radar systems with full polarization sensing of space and inverse synthesis of the antenna aperture
RU2743332C1 (en) * 2020-09-24 2021-02-17 Акционерное общество «Научно-производственное предприятие «Калужский приборостроительный завод «Тайфун» Rocket for measuring the level of radio observability
RU2748760C2 (en) * 2020-11-09 2021-05-31 Виктор Андреевич Кузнецов Method for obtaining three-dimensional radar image of earth surface in two-pass interferometric shooting mode from unmanned aerial vehicle
RU2760976C1 (en) * 2021-03-18 2021-12-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина" Method for tomographic registration of inclined range and azimuth of position of surface objects and objects above underlying surface
RU2794995C1 (en) * 2021-12-07 2023-04-27 Акционерное общество "ВНИИР-Прогресс" Method for temporary accumulation of radio navigation signals with adaptive interval distribution
RU2805901C1 (en) * 2023-07-10 2023-10-24 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радиосвязь" Method and device for radar determination of movement parameters of cuts on hump

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004102190A (en) 2005-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2265866C1 (en) Method for increasing radiolocation resolution, system for realization of method and method for remote detection of small objects by system
Luo et al. Airborne and spaceborne remote sensing for archaeological and cultural heritage applications: A review of the century (1907–2017)
US5805098A (en) Method and system for forming image by backprojection
CN109073348B (en) Airborne system and method for detecting, locating and image acquisition of buried objects, method for characterizing subsoil composition
Moreira et al. A tutorial on synthetic aperture radar
US8193967B2 (en) Method and system for forming very low noise imagery using pixel classification
Ludeno et al. Assessment of a micro-UAV system for microwave tomography radar imaging
US7796829B2 (en) Method and system for forming an image with enhanced contrast and/or reduced noise
US20120206293A1 (en) Method and system for forming images by comparing subsets of image data
CN107316122B (en) Method and apparatus for adaptive multisensor analysis and aggregation
Pavlov et al. Implementation of synthetic aperture radar processing algorithms on the Jetson TX1 platform
Hunt Image formation through walls using a distributed radar sensor array
Lei et al. A 2-D pseudospectral time-domain (PSTD) simulator for large-scale electromagnetic scattering and radar sounding applications
CN102798858B (en) Holographic active microwave imaging method
Donini et al. An unsupervised fuzzy system for the automatic detection of candidate lava tubes in radar sounder data
Elachi et al. Spaceborne imaging radars probein depth'
Fischer et al. Detection of antipersonnel mines by using the factorization method on multistatic ground-penetrating radar measurements
RU38235U1 (en) SYSTEM OF REMOTE IDENTIFICATION OF SMALL-SIZED OBJECTS
EP1678521B1 (en) Detection of a concealed object
CN113534140A (en) Three-dimensional imaging method of ground penetrating radar based on wave field cross correlation
García-Fernández et al. Towards real-time processing for UAV-mounted GPR-SAR imaging systems
Lee Forest parameter estimation using polarimetric SAR interferometry techniques at low frequencies
Sanjuan-Ferrer Detection of coherent scatterers in SAR data: Algorithms and applications
Kurum et al. A UAS-based RF testbed for water utilization in agroecosystems
Wang et al. Deception-jamming localization and suppression via configuration optimization for multistatic SAR

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100129

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110127

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190129