RU2631118C1 - Способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики - Google Patents
Способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631118C1 RU2631118C1 RU2016141718A RU2016141718A RU2631118C1 RU 2631118 C1 RU2631118 C1 RU 2631118C1 RU 2016141718 A RU2016141718 A RU 2016141718A RU 2016141718 A RU2016141718 A RU 2016141718A RU 2631118 C1 RU2631118 C1 RU 2631118C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- target
- azimuth
- finding
- antenna system
- points
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
- G01S1/08—Systems for determining direction or position line
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
- G01S13/68—Radar-tracking systems; Analogous systems for angle tracking only
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации при определении азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики. Достигаемый технический результат заключается в адаптации использования моноимпульсной антенной системы с целью повышения точности пеленгации цели при воздействии факторов, искажающих пеленгационную характеристику. Результат достигается тем, что способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики включает обработку запомненной полной азимутальной последовательности сигналов с выхода моноимпульсной антенной системы, при этом из обработки исключают сигналы, лежащие ниже уровня достоверности результатов, определяемого величиной шума приемного тракта. После чего через точки, лежащие справа и слева от приблизительного направления на цель, образованные совокупностью угловых положений моноимпульсной антенной системы и соответствующими им величинами сигналов с выхода суммарно-разностного дискриминатора, проводятся интерполированные кривые третьего порядка, включающие эти точки, азимут, соответствующий точке пересечения этих кривых, является вычисленным азимутом цели. 3 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации при определении азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики.
Широко известны методы измерения направления на цель с помощью моноимпульсных антенных систем, имеющих несколько выходов, соединенных с угловыми дискриминаторами различных типов (А.И. Леонов, К.И. Фомичев, Моноимпульсная радиолокация, Москва, Радио и Связь, 1984 г., с. 312).
Из уровня техники известен способ измерения азимута радиолокационных целей (патент на изобретение RU №2187826, опубликовано 20.08.2002 г., MTIK: G01S 7/28, G01S 13/06, G01S 13/42). Способ измерения азимута радиолокационных целей состоит в том, что задерживают сигнал "Север" на половину расчетной угловой ширины радиолокационного пакета. Измеряют азимут антенны радиолокационной станции кругового обзора относительно направления задержанного сигнала "Север". Находят центр пакета обнаруженной цели, которым считывают азимут радиолокационной цели. При этом между упомянутым измерением азимута антенны и считыванием азимута радиолокационной цели измеряют азимут зондирующего импульса, который отождествляют со значением азимута радиолокационной цели.
К недостаткам данного способа можно отнести недостаточную точность измерения азимута цели, обусловленную погрешностями величины радиолокационного пакета и ошибками считывания азимута.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ измерения азимута наземных целей с учетом отражений от подстилающей поверхности (патент на изобретение RU №2572843, опубликовано 20.01.2016 г., МПК: G01S 13/42), который выбран в качестве прототипа. Способ измерения азимута наземных целей с учетом отражений от подстилающей поверхности, в котором разрешающая способность по азимуту достигается за счет ширины диаграммы направленности при сканировании в азимутальной плоскости, а угловое положение антенны, при котором сигнал имеет максимальную амплитуду, принимают за азимут цели. Причем для определения азимута цели под малыми углами выделяют сигнал фоновой апертуры, для чего запоминают полную азимутальную последовательность сигналов за время одного обзора, далее осуществляют дискретное преобразование Фурье сигнала в область пространственных частот. Затем осуществляют фильтрацию по верхней частоте, после чего с помощью обратного быстрого преобразования Фурье сигнал переводят во временную область, далее обуженную диаграмму направленности, полученную выделением высокочастотной части азимутального сигнала, используют для определения азимута цели.
К недостаткам данного способа можно отнести значительное время, требующееся для измерения азимута, возникающее из-за необходимости получения для анализа полной азимутальной последовательности сигналов за время одного обзора.
Техническая проблема, решаемая созданием заявленного изобретения, заключается в необходимости максимально быстрого измерения азимута цели с приемлемой точностью.
Технический результат изобретения заключается в адаптации использования моноимпульсной антенной системы с целью повышения точности и скорости пеленгации цели при воздействии факторов, искажающих пеленгационную характеристику.
Технический результат достигается тем, что способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики включает обработку запомненной полной азимутальной последовательности сигналов с выхода моноимпульсной антенной системы. При этом он отличается от прототипа тем, что из обработки исключают сигналы, лежащие ниже уровня достоверности результатов, определяемого величиной шума приемного тракта. После чего через точки, лежащие справа и слева от приблизительного направления на цель, образованные совокупностью угловых положений моноимпульсной антенной системы и соответствующими им величинами сигналов с выхода суммарно-разностного дискриминатора, проводятся интерполированные кривые третьего порядка, включающие эти точки, азимут, соответствующий точке пересечения этих кривых, является вычисленным азимутом цели.
Сущность предлагаемого способа определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики поясняется чертежами Фиг. 1 - Фиг. 3, на которых представлено следующее:
Фиг. 1 - пеленгационная характеристика;
Фиг. 2 - результаты измерения азимута для разных точек на реальной пеленгационной характеристике;
Фиг. 3 - пример восстановления формы пеленгационной характеристики по восьми ранее измеренным точкам на Фиг. 2.
Наиболее широко используются моноимпульсные антенные системы с суммарно-разностным дискриминатором, позволяющие пеленговать направление на цель за один цикл излучения или приема на основании измеренного соотношения сигналов с суммарного и разностного каналов антенной системы, вычисляемого суммарно-разностным дискриминатором, и априорно известной зависимости величины сигнала с выхода дискриминатора от величины отклонения направления на цель относительно направления установки диаграммы направленности антенны, называемой пеленгационной характеристикой. Однако на практике в реализации данного метода возникают трудности связанные с тем, что реальная пеленгационная характеристика может значительно отличаться от теоретической или заранее измеренной, например, за счет изменения глубины провала пеленгационной характеристики в направлении на цель, возникающего из-за рассогласования отдельных приемных каналов, или из-за ограничений, вызванных невозможностью точного измерения величины сигнала при малых соотношениях сигнал-шум, как показано на Фиг. 1.
Вместе с тем влияние перечисленных факторов на пеленгационную характеристику хотя и искажает ее форму, но весьма незначительно смещает ее минимум, соответствующий направлению на цель. Эту особенность можно использовать для более точной пеленгации цели, для чего производится ряд измерений величины сигнала на выходе суммарно-разностного дискриминатора для различных положений диаграммы направленности антенной системы, выбранных таким образом, чтобы требующее уточнения направление на цель оказалось приблизительно в центре. Таким образом, получаем ряд величин U1, U2, … Un (на Фиг. 2 проиллюстрировано проведение подобных измерений для n=8). Каждая из величин Ui представляет собой значение априорно неизвестной пеленгационной функции f(x), взятое для отклонения ΔАзi направления на цель (Азцели) от направления диаграммы направленности Азi. Для случая восьми отсчетов, приведенного на Фиг. 2 получаем:
Полученная система уравнений (1) описывает на плоскости кривую реальной пеленгационной функции f(x). На практике форма кривой f(x), направление на цель Азцели и конкретные значения отклонений ΔАзi нам неизвестны. Для их исключения из анализа преобразуем функцию f(x) путем зеркального отображения ее от вертикальной линии, проходящей через Азцели, тогда получаем:
Из анализа данных Фиг. 2 следует, что ΔAзi=Aзист-Aзi, тогда система (2) будет представлена в следующем виде:
Представленная система уравнений (3) описывает ряд точек на плоскости с координатами [Ui, Asi], лежащих на кривой, представляющей собой зеркальное отображение реальной пеленгационной кривой относительно азимута цели (Aзцели). Причем координаты [Ui, Азi] нам известны и их возможно построить на плоскости. Поскольку минимум реальной пеленгационной характеристики совпадает с азимутом цели (Азцели), то находят минимум зеркальной пеленгационной кривой, заданной этими точками, и определяют направление на цель. Для этого проводят интерполяцию имеющихся точек двумя отрезками кривой третьего порядка, как показано на Фиг. 3, предварительно исключив из рассмотрения точки, лежащие ниже уровня достоверности, определяемого шумом приемника.
Способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики осуществляется следующим образом:
- заранее определяют, либо принимают от внешнего источника приблизительное направление на цель (азимут цели);
- в угловом секторе, центром которого является приблизительное направление на цель, производят измерение сигнала с выхода суммарно-разностного дискриминатора для ряда точек с определенным шагом;
- из дальнейшего анализа исключают точки, величина сигнала с выхода суммарно-разностного дискриминатора для которых лежит ниже уровня достоверности результатов, определяемого величиной шума приемного тракта;
- на условной плоскости по горизонтальной оси которой откладывают азимут, а по вертикальной оси - уровень сигнала с выхода суммарно-разностного дискриминатора, строят точки по следующему правилу: в качестве азимута берут положение диаграммы направленности антенны, для которого проводилось измерение, и для него устанавливают величину сигнала с выхода дискриминатора;
- через три ближайшие точки слева от приблизительного направления на цель проводят кривую третьего порядка;
- через три ближайшие точки справа от приблизительного направления на цель проводят кривую третьего порядка;
- азимут, соответствующий точке пересечения этих кривых, принимают за вычисленный азимут цели.
На Фиг. 1 представлен пример зависимости величины на выходе суммарно-разностного дискриминатора от азимута цели (пеленгационная характеристика). Причем линией 1 обозначена идеальная пеленгационная характеристика, линией 2 - уровень шумов приемного канала (предел чувствительности), а линией 3 - реальная пеленгационная характеристика аппаратуры, образованная в результате искажения идеальной характеристики.
На Фиг. 2 представлен пример получения восьми результатов измерения азимута для разных точек 4-11 на реальной пеленгационной характеристике, используемых для оценки ее формы.
На Фиг. 3 представлен пример восстановления формы пеленгационной характеристики по восьми ранее измеренным точкам 4-11, изображенным на Фиг. 2. Причем точки 12-19 являются результатами измерения величины на выходе суммарно-разностного дискриминатора в зависимости от азимута (соответствуют точкам 4-11 на Фиг. 2), точка 21 (точка пересечения двух кривых третьего порядка), соответствующая искомому азимуту, линия 20 является пороговым уровнем, зависящим от уровня ограничения чувствительности приемного тракта и отсекающим недостоверные измерения.
Таким образом, предлагаемый способ измерения азимута цели позволяет осуществить адаптацию использования моноимпульсной антенной системы с целью повышения точности и скорости пеленгации цели при воздействии факторов, искажающих пеленгационную характеристику.
Claims (1)
- Способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики, включающий обработку запомненной полной азимутальной последовательности сигналов с выхода моноимпульсной антенной системы, отличающийся тем, что из обработки исключают сигналы, лежащие ниже уровня достоверности результатов, определяемого величиной шума приемного тракта, после чего через точки, лежащие справа и слева от приблизительного направления на цель, образованные совокупностью угловых положений моноимпульсной антенной системы и соответствующими им величинами сигналов с выхода суммарно-разностного дискриминатора, проводятся интерполированные кривые третьего порядка, включающие эти точки, азимут, соответствующий точке пересечения этих кривых, является вычисленным азимутом цели.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016141718A RU2631118C1 (ru) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | Способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016141718A RU2631118C1 (ru) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | Способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2631118C1 true RU2631118C1 (ru) | 2017-09-19 |
Family
ID=59894054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016141718A RU2631118C1 (ru) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | Способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2631118C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2755801C1 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-09-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Способ определения азимута цели с помощью линейно-аппроксимированной пеленгационной характеристики |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07311252A (ja) * | 1992-10-06 | 1995-11-28 | Trimble Navigation Ltd | 方位角測定の装置と方法 |
RU2122218C1 (ru) * | 1997-08-14 | 1998-11-20 | Вниира Увд | Моноимпульсный радиолокатор |
US6061022A (en) * | 1999-06-04 | 2000-05-09 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Azimuth and elevation direction finding system based on hybrid amplitude/phase comparison |
EP2071357A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-17 | Hitachi Ltd. | Radar apparatus and method of measuring azimuth angle of target |
RU2389038C2 (ru) * | 2008-06-06 | 2010-05-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения" | Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой |
RU2572843C1 (ru) * | 2014-08-05 | 2016-01-20 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ "ННИИРТ") | Способ улучшения характеристик измерения азимута наземных целей с учетом отражений от подстилающей поверхности |
KR20160120467A (ko) * | 2015-04-08 | 2016-10-18 | 국방과학연구소 | 차량용 2차원 레이더의 방위각 보정 장치 및 방법 |
-
2016
- 2016-10-24 RU RU2016141718A patent/RU2631118C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07311252A (ja) * | 1992-10-06 | 1995-11-28 | Trimble Navigation Ltd | 方位角測定の装置と方法 |
RU2122218C1 (ru) * | 1997-08-14 | 1998-11-20 | Вниира Увд | Моноимпульсный радиолокатор |
US6061022A (en) * | 1999-06-04 | 2000-05-09 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Azimuth and elevation direction finding system based on hybrid amplitude/phase comparison |
EP2071357A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-17 | Hitachi Ltd. | Radar apparatus and method of measuring azimuth angle of target |
RU2389038C2 (ru) * | 2008-06-06 | 2010-05-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения" | Моноимпульсная радиолокационная станция с автоматической калибровкой |
RU2572843C1 (ru) * | 2014-08-05 | 2016-01-20 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ "ННИИРТ") | Способ улучшения характеристик измерения азимута наземных целей с учетом отражений от подстилающей поверхности |
KR20160120467A (ko) * | 2015-04-08 | 2016-10-18 | 국방과학연구소 | 차량용 2차원 레이더의 방위각 보정 장치 및 방법 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2755801C1 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-09-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Способ определения азимута цели с помощью линейно-аппроксимированной пеленгационной характеристики |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3612853B1 (en) | Disambiguated direction finding | |
CN108469608B (zh) | 一种运动平台雷达多普勒质心精确估计方法 | |
CN104678369A (zh) | 一种基于非固定金属球的双偏振天气雷达标校方法 | |
RU2529355C2 (ru) | Способ определения пространственного распределения ионосферных неоднородностей | |
JP2007500856A (ja) | レーダ戻りデータを重み付ける方法および装置 | |
RU2275649C2 (ru) | Способ местоопределения источников радиоизлучения и пассивная радиолокационная станция, используемая при реализации этого способа | |
RU2631118C1 (ru) | Способ определения азимута цели с помощью интерполированной пеленгационной характеристики | |
CN113419232B (zh) | 一种陆基gnss反射计的河流边界与宽度探测方法 | |
US20070013580A1 (en) | Velocity extraction | |
RU2317566C1 (ru) | Способ измерения угла места радиолокационных целей двухкоординатной рлс метрового диапазона | |
CN105008950B (zh) | 用于测向和方向不确定度确定的测量装置和测量方法 | |
CN113189554A (zh) | 雷达实测回波数据的处理方法、电子设备及存储介质 | |
RU2713193C1 (ru) | Способ межпозиционного отождествления результатов измерений и определения координат воздушных целей в многопозиционной радиолокационной системе | |
RU2711341C1 (ru) | Способ двухмерного пеленгования | |
RU2667484C1 (ru) | Способ определения траектории движения низколетящих целей | |
RU2416806C2 (ru) | Способ обработки радиолокационных сигналов | |
RU2723706C1 (ru) | Способ получения двумерного радиолокационного изображения объекта при многочастотном импульсном зондировании и инверсном синтезе апертуры с определением третьей координаты элементов формируемого изображения | |
RU2736414C1 (ru) | Способ пространственной фильтрации сигналов | |
KR20160019673A (ko) | 방위 오차 보정 방법 및 장치 | |
RU2672092C1 (ru) | Способ измерения углового положения наземных неподвижных радиоконтрастных объектов | |
Li et al. | A scheme to measure lateral velocity by radio interferometry | |
RU2674248C2 (ru) | Однопозиционный корреляционный угломерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения | |
CN114594435A (zh) | 一种国产民用sar卫星几何检校与定位精度改进方法 | |
Yang et al. | A maximum likelihood extractor for forward-looking imaging of multiple unresolved targets in monopulse radar | |
RU2792196C1 (ru) | Способ измерения угловых координат движущихся объектов доплеровской станцией |