Radar il principio di sintetizzare l'apertura. Scopo e costruzione del radar con un'apertura antenna sintetizzata. Analisi del compito tecnico

Proprietari di brevetti RU 2397509:

L'invenzione riguarda il campo della radio ingegneria, in particolare per il campo della tecnologia del radar non lineare e può essere utilizzato per cercare e rilevare oggetti con proprietà elettriche non lineari. Il risultato tecnico realizzabile dell'invenzione è quello di implementare un algoritmo di sintesi dell'antenna di apertura in una stazione radar non lineare (radar) e raggiungere una risoluzione angolare vicina al potenziale. L'essenza dell'invenzione è di misurare la velocità media del movimento e le deviazioni casuali del corriere del radar non lineare dalla traiettoria data lungo gli assi dell'Ascissa, l'ordinata, l'applicazione e l'implementazione in ciascuno dei canali dei segnali di eco del Radar non lineare del ben noto algoritmo per la sintesi dell'apertura dell'antenna, tenendo conto dei risultati della misurazione. 3 il.

L'invenzione riguarda il campo della radio ingegneria, in particolare al campo della tecnologia del radar non lineare e può essere utilizzato per cercare e rilevare oggetti con proprietà elettriche non lineari (ONS).

Un RCA noto composto da un dispositivo antenna collegato sequenzialmente, il ricetrasmettitore, i rilevatori di fase, i convertitori analogici, un sistema di elaborazione digitale, un processore di installazione del sistema, un sistema di indicazione e un sistema di registrazione e sistema di trasmissione su un canale a banda larga, il principio di cui si basa sulla formazione di una divulgazione sintetizzata. Antenne grandi formati Usando una vera antenna di piccole dimensioni. Allo stesso tempo, per ridurre l'influenza delle deviazioni spaziali casuali del corriere RAS da una data traiettoria (instabilità della traiettoria) sui risultati del suo funzionamento, il sistema di compensazione dell'instabilità della traiettoria, basata sull'uso integrato di due sistemi di navigazione inerziale - un normale inerziale inerziale sistema di navigazione Con correzione dei sensori di radio ingegneria (Glonass, Diss o RLS nella misurazione della velocità e dell'angolo della demolizione) e del sistema di navigazione inerziale a banda larga con il sistema di accelerometri e sensori di velocità angolari (micronavigazione). Tuttavia, il PCA non consente la ricerca e la rilevazione degli Oens, poiché l'elaborazione dei segnali ECHO dagli obiettivi del radar viene eseguito solo sulla frequenza del supporto del segnale di sondaggio (Z) Ω 0.

Il più vicino nell'essenza tecnica (prototipo all'invenzione prevista) è il radar non lineare (NRLS), ad esempio, costituito da un'antenna trasmetta da trasmettitore e due identici canali di elaborazione del segnale alle frequenze del secondo 2Ω 0 e terzo 3Ω 0 Harmonic Zs, ciascuno Di cui contiene antenna e ricevitore di ricezione sequenzialmente collegati, nonché dispositivi di indicazione. Il principio del funzionamento del NRLS si basa sulla ricezione dei segnali di risposta dagli ali a frequenze 2Ω 0 e 3Ω 0, la loro indicazione di elaborazione e livello. Ciò è assicurato dal fatto che di solito oans con componenti del semiconduttore hanno sul secondo armonico, il livello del segnale di risposta 20-30 dB è superiore a quello del terzo armonico. Per un tipo di contatto di oni, di regola, viene eseguita una relazione inversa. Gli svantaggi del radar non lineare sono la mancanza di contabilità per l'influenza dell'instabilità della traiettoria sul processo del suo funzionamento e l'inaffidabilità di un segno di un confronto dei livelli di segnali della risposta da parte dell'oNS sulla seconda e della terza armonica del SS A causa della forte dipendenza del cambiamento nella potenza OEEN sparsa sulle armoniche di CA dalla posizione dell'oens relativa alla direzione del suono e della direzione armonica.

Il compito di cui il radar non lineare rivendicato con un'apertura sintetizzata dell'antenna consiste nell'aumentare la risoluzione angolare del radar non lineare.

Il risultato tecnico dell'invenzione è espresso nell'attuazione di un algoritmo di sintesi di apertura dell'antenna in radar non lineare e raggiungendo una risoluzione angolare vicina al potenziale.

Il risultato tecnico è ottenuto dal fatto che nei nrl noti costituiti dall'antenna trasmittenti del trasmettitore e due canali di elaborazione dei segnali identici alle frequenze del secondo 2Ω 0 e del terzo true 3Ω 0 zs armoniche, ciascuna delle quali contiene un'antenna ricevente in serie e Un ricevitore, oltre a dispositivi di indicazione, inoltre, il generatore di supporto, il sintetizzatore di frequenza e l'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria, progettati per formare un segnale di disallineamento correttivo corrispondente in base alla velocità media del movimento medio misurata e dalle deviazioni casuali del corriere del radar non lineare da Una data traiettoria, e in ciascuno dei canali - il dispositivo di spostamento di fase, il primo e il secondo rilevatori di fase, il primo e il secondo convertitore analogico-digitale, il primo computer della funzione di riferimento, progettato per formare un componente sinusale del riferimento funzione, il secondo computatore della funzione di riferimento progettata per formare una componente coseno della funzione di riferimento, un sistema digitale MA Elaborazione progettata per formare immagine del radar Oggetti con proprietà elettriche non lineari, mentre l'uscita del generatore di supporto è collegata all'ingresso del sintetizzatore di frequenza e al secondo ingressi dei ricevitori del primo e del secondo canale, la prima uscita del sintetizzatore di frequenza è collegata all'ingresso di Il trasmettitore, il cui potenza è collegato all'ingresso dell'antenna di trasmissione, la seconda uscita del sintetizzatore di frequenza è collegata in ciascun canale al secondo ingresso del rivelatore di prima fase e l'ingresso del dispositivo di spostamento di fase, l'uscita della fase Il dispositivo di spostamento di ciascun canale è collegato al secondo ingresso del rilevatore di secondo fase del canale corrispondente, l'uscita del ricevitore di ciascun canale è collegata ai primi ingressi dei rilevatori di prima e seconda fase del canale corrispondente, le uscite di che sono collegati rispettivamente con ingressi del primo e secondo convertitore analogico-digitale dei corrispondenti canali, le cui uscite in ciascuno dei canali sono collegate, rispettivamente, al primo e al secondo input del sistema di elaborazione digitale del corrispondente canale, gli ingressi del primo e del secondo computer della funzione di supporto di ciascuno I canali sono collegati all'uscita del blocco di compensazione dell'instabilità della traiettoria, le uscite del primo e del secondo computer della funzione di supporto di ciascun canale sono collegate rispettivamente al terzo e al quarto ingresso del sistema di elaborazione digitale del canale corrispondente, uscite sistemi digitali L'elaborazione del primo e del secondo canale è collegato, rispettivamente, con il primo e il secondo ingressi del dispositivo di visualizzazione e l'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria comprende un generatore di impulsi dell'orologio, un dispositivo zoom, un dispositivo per determinare la direzione del movimento lungo il movimento Assi del sistema di coordinate rettangolari in base alla velocità media misurata del movimento e sulla deviazione casuale del corriere RLS non lineare Una traiettoria, un timer, un dispositivo di archiviazione specificato, un blocco chiave costituito da tre tasti, dispositivo di sottrazione, un blocco di sintesi costituito da tre modifiche Dispositivi, un blocco di dispositivi di archiviazione composto da tre dispositivi di archiviazione, un'unità di ridimensionamento composta da tre dispositivi di ridimensionamento, un'unità di moltiplicazione del codice costituita da tre codici multiplicatore, convertitore di costruzioni e codici e un generatore di impulsi di clock e un dispositivo per determinare la direzione di Il movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolare è collegato in sequenza, adder, codice convertitore OV, il dispositivo di ridimensionamento e stoccaggio è collegato in serie, inoltre, la prima, la seconda e la terza uscita della direzione di spostamento del movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolari sono collegati ai primi ingressi dei tasti del blocco chiave corrispondenti, I secondi ingressi di cui sono collegati all'uscita del timer, la prima uscita del dispositivo di definizione della direzione si muove lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolare è collegato al secondo ingresso del dispositivo di sottrazione, le uscite del primo, secondo e terzo tasto I tasti del blocco sono collegati ai primi ingressi dell'unità di sommario corrispondente dell'unità di riepilogo, le cui uscite sono collegate agli ingressi dei corrispondenti dispositivi di archiviazione dell'unità di archiviazione, che sono collegati ai secondi ingressi dei dispositivi appropriati per il sommario sull'unità e con gli ingressi dei corrispondenti dispositivi di ridimensionamento per l'unità di ridimensionamento, l'uscita di ciascuna unità di ridimensionamento è collegata al primo e al secondo Negli ingressi dei corrispondenti moltiplicatori multiplicatori dei codici, le uscite del primo, del secondo e del terzo moltiplicatore dei blocchi di moltiplicazione del codice sono collegati agli ingressi corrispondenti dell'Adder, l'uscita del dispositivo di archiviazione è collegata al primo ingresso del Dispositivo di sottrazione e uscita del dispositivo di uscita, la seconda e terza uscita del dispositivo di spostamento Gli assi del sistema di coordinate rettangolari, l'output del convertitore dei codici è rispettivamente la prima, la seconda, la terza e la quarta uscite del blocco di compensazione delle instabilità della traiettoria .

L'essenza dell'invenzione è di misurare la velocità media del movimento e le deviazioni casuali del corriere radar non lineare dalla traiettoria data lungo gli ascenze ascissa, l'ordinata, l'applicazione e l'implementazione in ciascuno dei canali dei segnali di eco del non lineare Radar del noto algoritmo per la sintesi dell'Apertura dell'antenna, tenendo conto dei risultati della misurazione, che consente di raggiungere la capacità di lasciare l'angolo vicino al potenziale.

Il diagramma strutturale del radar non lineare proposto con un'apertura antenna sintetizzata è mostrata in Fig.

Il radar non lineare proposto con l'antenna antenna sintetizzata è composta da un trasmettitore 5 Antenna di trasmissione 1, ricevendo antenne del primo e secondo canali 2 e 4, ricevitori del primo e secondo canale 7 e 8, i dispositivi di visualizzazione 26, il generatore di riferimento 3 , il sintetizzatore della frequenza 6, unità di compensazione della traiettoria Unstable 19, i dispositivi di spostamento di fase del primo e del secondo canale 9 e 10, il primo e il secondo detector fase del primo canale 11 e 12, il primo e il secondo detector di fase del secondo Canale 13 e 14, il primo e il secondo trasduttore analogico-digitale del primo canale 15 e 16, il primo e il secondo convertitore analogico-digitale del secondo canale 17 e 18, il primo e il secondo computer della funzione di riferimento del primo Canale 20 e 21, il primo e il secondo computer della funzione di riferimento del secondo canale 22 e 23, i sistemi di elaborazione digitale del primo e del secondo canale 24 e 25, collegati come mostrando la figura 1.

Il trasmettitore 5 genera un segnale di rilevamento alla frequenza Ω 0 con i parametri specificati (potenza, tipo di modulazione, ecc.). L'antenna trasmittente 1 è progettata per le radiazioni del segnale di sondaggio alla frequenza Ω 0. Le antenne riceventi del primo e del secondo canale 2 e 4 vengono utilizzate per ricevere segnali Echo dagli ali a frequenze 2Ω 0 e 3Ω 0, rispettivamente. I ricevitori del primo e del secondo canale 7 e 8 portano i segnali adottati alle frequenze 2Ω 0 e 3Ω 0, alla frequenza intermedia Ω e migliorarli. Il generatore di riferimento 3 genera un segnale di una frequenza stabile Ω OG. Il sintetizzatore di frequenza 6 si formano rispettivamente la prima e la seconda uscita, rispettivamente i segnali del corriere Ω 0 e le frequenze intermedie Ω PR. I dispositivi di spostamento di fase del primo e del secondo canale 9 e 10 vengono spostati dalla fase del segnale di riferimento in ciascuno dei canali per π / 2. I rivelatori della prima fase del primo e del secondo canale 11 e 13 si distinguono per i componenti del seno dei segnali nei rispettivi canali, e i rivelatori di seconda fase del primo e del secondo canale 12 e 14 sono coseno. I primi e i secondi convertitori analogici a digitali di ciascun canale 15, 16, 17 e 18 sono progettati per convertire i segnali analogici in Digital. L'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria 19 monitora deviazioni casuali del supporto NRLS da una determinata traiettoria e forma il corrispondente segnale di mancata corrispondente per correggere la funzione di riferimento. I primi computer delle funzioni di supporto del primo e del secondo canale 20 e 22 formano i componenti del seno delle funzioni di riferimento, i secondi calcolatori delle funzioni di supporto del primo e del secondo canale 23 e 23 sono componenti del coseno delle funzioni di supporto del I canali corrispondenti, tenendo conto dei segnali di mismatch compensazione dai componenti della traiettoria dell'Utarity 19. Sistemi digitali La lavorazione del primo e del secondo canale 24 e 25 servire per formare gli uens rhley sui segnali adottati a frequenze 2Ω 0 e 3Ω 0. Il dispositivo di visualizzazione 26 è necessario per visualizzare il RLI con la luminosità richiesta, gamma dinamica e scala.

Il radar non lineare rivendicato con l'apertura sintetizzata dell'antenna funziona come segue. Durante l'intervallo di tempo della sintesi dell'apertura dell'antenna T S, il movimento della linea retta del corriere radar non lineare con una velocità costante (il caso più importante per la pratica) è fornito. Per garantire la coerenza, il segnale del generatore di supporto 3 alla frequenza Ω viene alimentato al secondo ingressi dei ricevitori del primo e del secondo canale 7 e 8, che sono input di un generatore di supporto esterno e anche all'ingresso del Sintetizzatore di frequenza 6, che genera segnali portatore Ω 0 e intermedio Ω. Secondo il segnale alla frequenza Ω 0 proveniente dalla prima uscita del sintetizzatore di frequenza 6 all'ingresso del trasmettitore 5, la ZS è formata con i parametri richiesti alla frequenza Ω 0. Il segnale formato in questo modo viene alimentato all'ingresso dell'antenna di trasmissione 1 ed è emesso nell'area specificata dello spazio. Il segnale sulla frequenza intermedia Ω PR dalla seconda uscita del sintetizzatore di frequenza 6 entra nel secondo input dei primi rivelatori di fase del primo e del secondo canale 11 e 13, nonché agli ingressi dei dispositivi di spostamento di fase del primo E secondo canali 9 e 10. Inoltre, il segnale sulla frequenza intermedia Ω PR proviene anche dall'uscita del ricevitore di ciascun canale al primo ingresso del primo rilevatore di fase del canale corrispondente. Il segnale di uscita del dispositivo di spostamento di fase di ciascun canale 9 e 10 viene alimentato al secondo ingresso del rivelatore di secondo fase del canale 12 e 14 corrispondente. Dal momento che i segnali di riferimento alla frequenza intermedia Ω e il secondo input del primo e I rivelatori di secondo fase di ciascun canale 11 e 12, 13 e 14 hanno lo spostamento in fase π / 2, sulle uscite dei rivelatori della prima fase di ciascun canale 11 e 13, componenti del seno dei ricevitori del primo e del secondo canale 7 e 8 dei segnali sono formati e alle uscite dei rivelatori di seconda fase 12 e 14 sono componenti del coseno. I componenti di quadratura formati vengono convertiti in una vista digitale utilizzando i primi e secondi convertitori analogici a digitali di ciascun canale 15, 17 e 16, 18 e sono alimentati al primo e al secondo input del sistema di elaborazione digitale del canale 24 corrispondente e 25. Il segnale di incisione generato dall'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria 19, è disponibile in ciascuno dei canali degli ingressi del primo e del secondo computer della funzione di riferimento 20, 22 e 21, 23. Il primo e il secondo computer del supporto La funzione di ciascun canale 20, 22 e 21, 23 è formata dai componenti del seno e del coseno della funzione di riferimento che viene di conseguenza sul terzo e il quarto ingresso del sistema digitale per l'elaborazione del canale 24 e 25 corrispondente. Nei sistemi di lavorazione digitale del primo e del secondo canale 24 e 25, il noto algoritmo per la sintetizzazione dell'Apertura dell'antenna è implementato e gli Oans RLI è formata lungo i segnali adottati a frequenze 2Ω 0 e 3Ω 0, rispettivamente. In questo modo, i RLI sono derivanti dalle uscite dei sistemi di lavorazione digitale del primo e del secondo canale 24 e 25 agli ingressi appropriati del dispositivo di visualizzazione 26, con il quale viene eseguito il display visivo RHLEY.

L'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria può essere effettuata, ad esempio, sotto forma di un dispositivo, il cui circuito strutturale è mostrato in Fig. 2.

L'unità di compensazione dell'Istabilità della traiettoria comprende un generatore di impulso dell'orologio 1, dispositivo zoom 2, un dispositivo per determinare la direzione del movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolare 3, un timer 4, un dispositivo di archiviazione 5, un blocco chiave 6, una sottrazione Dispositivo 7, Un'unità di riepilogo 8, Blocco dei dispositivi di archiviazione 9, Scalamento a blocchi 10, Blocco di moltiplicazione dei codici 11, Adder 12, Convertitore di codici 13, collegato come mostrato in Fig. 2.

Il generatore di impulsi dell'orologio 1 è progettato per formare una sequenza di impulsi di una data durata τ e con un periodo t e. Timer 4 serve a mantenere il blocco chiave 6 nello stato aperto per un intervallo di tempo specificato T T. Il dispositivo per determinare la direzione del movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolare 3 genera segnali sulla prima, seconda e terza uscita, corrispondente al movimento del portatore NRLS durante T e lungo l'Ascissa Axis Δx I, l'ordinazione Δy I e l'applicazione Δz I, rispettivamente, in cui il blocco chiave 6 fornisce segnali dal primo, secondo e terzo ingresso del dispositivo per determinare la direzione del movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolari 3 all'uscita del blocco chiave corrispondente 6 . L'unità sommata 8 viene utilizzata per riassumere i segnali disponibili al primo e al secondo input di ciascuna unità di unità di riepilogo 8. STOCCAGGIO 9. È necessario memorizzare il risultato della somma ottenuta nell'unità di riepilogo 8. L'unità di ridimensionamento 10 Media i risultati della sommazione e genera segnali sulla prima, seconda e terza uscita, corrispondenti ai valori medi del movimento del portante NRLS lungo gli ascensori degli ascesali dell'ordinata e del applicato Nachchen per la costruzione di valori e adder 12 per implementare un'operazione matematica

Convertitore di codice 13 esegue un'operazione matematica del calcolo della velocità media del movimento del supporto NRLS

Il ridimensionamento 2 è necessario per calcolare il valore di riferimento del movimento del supporto NRLS lungo l'asse Ascissa Nel dispositivo di archiviazione 5, il valore ottenuto Δx 0 è memorizzato. Nel dispositivo di detrazione 7, un funzionamento matematico della sottrazione viene effettuato dal valore del movimento corrente del corriere NRLS lungo l'asse Ascissa del sistema di coordinate rettangolare Δx I dal valore di riferimento di Δх 0.

L'unità di compensazione dell'Istabilità della traiettoria funziona come segue. Innanzitutto, viene misurata la velocità media del supporto NRLS.

L'inclusione della modalità di misurazione della velocità viene eseguita manualmente usando il timer 4, alla fine del quale viene eseguita. arresto automatico. La durata della modalità di misurazione del valore è determinata dal tempo T T. Nella modalità di misurazione degli impulsi dell'orologio della velocità media della durata di τ e con un periodo T e, generato dal generatore di impulsi dell'orologio 1, immettere l'ingresso del dispositivo per determinare la direzione del movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolari 3, che, quando si sposta il corriere NRLS, costituisce il valore sulle sue prime, seconde e terze uscite. Displacements lungo l'Ascissa Axis Δx I, Ordinato ΔU I e l'applicazione ΔZ I, rispettivamente. Per un time TT, il segnale del timer 4 in uscita supporta il blocco chiave 6 nello stato aperto, come risultato della quale i segnali derivanti dalla prima, del secondo e della terza uscite della direzione di spostamento del movimento lungo gli assi del rettangolare Sistema di coordinate 3 Immissione dei primi ingressi dei tasti corrispondenti del blocco chiave 6, seguire i primi ingressi dei corrispondenti dispositivi di sommazione dell'unità di riepilogo 8. L'unità sommata 8 in combinazione con il blocco dei dispositivi di archiviazione 9 riassume i codici digitali di I movimenti lungo gli ascenze Ascissa, le ordinate e l'applicazione, che, quindi dalle uscite del primo, del secondo e del terzo dispositivo di archiviazione del secondo blocco di dispositivi di archiviazione 9, sono applicate sugli ingressi dei corrispondenti dispositivi di ridimensionamento per l'unità di ridimensionamento 10, in cui la moltiplicazione dei segnali ricevuti al codice digitale del valore e ottenendo come risultato dei valori medi dei movimenti per l'intervallo di tempo T e lungo gli assi dell'Ascissa dell'ordinata e gli applicativi, i segnali ottenuto in questo modo arrivare Quindi nel blocco di moltiplicazione dei codici 11 e dell'Adder 12 per ottenere la somma dei quadrati dei segnali specificati Il che entra nel convertitore dei codici 13, se in conformità con (1) viene convertito nel valore medio della velocità, il valore risultante viene alimentato all'ingresso del dispositivo di zoom 2, dove moltiplicandolo dal valore del valore T e del valore di riferimento del valore di riferimento del Il movimento portante NRLS lungo l'asse dell'Ascissa è formato. Il segnale Δx 0 dall'uscita del dispositivo di zoom 2 entra nell'ingresso del dispositivo di archiviazione 5, che viene ricordato e memorizzato fino alla prossima definizione della velocità media alla fine della misurazione durante il funzionamento del radar non lineare con il sintetizzato Apertura dell'antenna, il segnale Δх 0 dall'uscita del dispositivo di archiviazione 5 viene alimentato al primo ingresso della sottrazione del dispositivo 7, sul secondo ingresso del quale il segnale arriva dalla prima uscita del dispositivo per determinare la direzione del movimento Gli assi del sistema di coordinate rettangolari 3. Nel dispositivo di sottrazione 7, vengono eseguite le operazioni matematiche della formazione del segnale, proporzionale alla deviazione dei parametri di movimento del corriere NRLS lungo l'asse Ascissa del sistema di coordinate rettangolari dai parametri specificati della traiettoria di supporto Δx i \u003d Δx 0 -Δx i.

Il potenziale miglioramento della risoluzione angolare delle NRL durante la sintesi dell'Apertura dell'antenna è stata investigata teoricamente in base all'espressione

dove ΔL P e ΔL è rispettivamente la risoluzione angolare del NRL senza uso e utilizzando l'algoritmo di sintesi dell'antenna; λ zs - zs di lunghezza d'onda; R è la distanza tra NRL e Oens; D - La dimensione della vera antenna ricevente; - Armonica numero zs; - la velocità del corriere NRL; θ h è un angolo di osservazione degli uens. Calcoli effettuati per il caso dell'uso nel metodo "lux" del lokate non lineare per sintetizzare l'apertura dell'antenna con le dimensioni delle antenne di ricezione reale d \u003d 0,25 m per la modalità della visualizzazione laterale dello spazio (θ h \u003d π / 2) , così come T s \u003d 2 c, r \u003d 3 m, λ zc \u003d 0,3 m, indicare un miglioramento della risoluzione angolare sulla seconda e terza armonica delle SS in 32 e 48 volte, rispettivamente.

L'efficacia del funzionamento dell'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria può essere stimata utilizzando la stima della distorsione di Rhrey Oensa in assenza di compensazione dell'instabilità della traiettoria per il caso di un movimento uniforme uniforme del corriere lungo la coordinata X a coordinate fisse Y \u003d y 0, z \u003d z 0. Per questi scopi, calcoliamo le risposte dell'impulso del radar non lineare con un'apertura antenna sintetizzata (Oens r'Lley) per casi di assenza e presenza di deviazioni casuali dei media NRLS da una data traiettoria

dove u (t + τ) è il segnale di traiettoria; T s - l'intervallo di tempo dell'antenna; τ - spostamento temporaneo; H (t) - funzione di riferimento.

Come riferimento h (t), viene selezionata una funzione ponderata, coniugata in modo completo con un segnale riflesso dall'obiettivo non lineare.

dove h (t) è una funzione di peso valida; - cambiamenti nella distanza corrente tra NRLS e Oens.

Credere in caso di risarcimento delle instabilità della traiettoria Δx 1 \u003d 0, e nel caso della sua assenza - e impostazione, ad esempio, i valori di h (t) \u003d 1, T s \u003d 2 s, r \u003d 3 m, λ zc \u003d 0,3 m, n \u003d 2, x \u003d 1 m, x 0 \u003d 0 m, otteniamo in conformità con (3) risposte impulsi j 1 (r) e presentati dopo Normalizzazione con le corrispondenti dipendenze grafiche 1 e 2 in figura 3. Come mostra il calcolo, la larghezza del lobo principale della risposta dell'impulso è 1,15 volte maggiore di J 1 (τ). Ciò significa che l'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria, realizzata sotto forma di un dispositivo, il cui diagramma strutturale è mostrato in Fig. 2, sotto le condizioni fornite, consente di migliorare la risoluzione del radar non lineare con un'apertura antenna sintetica la coordinata angolare del 15%.

Pertanto, nel radar non lineare proposto con un'apertura antenna sintetizzata, una risoluzione angolare aumenta dalla formazione di una divulgazione dell'antenna di grandi dimensioni su una data traiettoria del movimento del supporto NRLS e l'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria, realizzata sotto forma di a Dispositivo, il cui circuito strutturale è mostrato in FIG. 2, fornisce una risoluzione angolare potenzialmente realizzabile (il suo potenziale miglioramento in conformità con l'espressione (2)) riducendo le distorsioni del Reno, a causa dell'espansione del lobo principale del polso Risposta (3).

La soluzione tecnica proposta è nuova, dal momento che il radar non lineare con un'apertura antenna sintetizzata, diversa dai NRL notize, costituiti da un'antenna trasmittente del trasmettitore e due canali di elaborazione del segnale identici alle frequenze del secondo 2Ω 0 e terzo 3Ω 0, è sconosciuto contiene Un'antenna e il ricevitore di ricezione successivamente collegati, nonché un dispositivo di visualizzazione, in quanto il generatore di supporto, il sintetizzatore di frequenza e il sintetizzatore di instabilità della traiettoria, che intende formare un segnale di missione correttivo corrispondente in base alla velocità media di movimento misurata e casuale deviazioni del corriere radar non lineare dalle traiettorie specificate, e ciascuno dei canali - un dispositivo di spostamento di fase, i primi e secondi rilevatori di fase, il primo e il secondo convertitore analogico-digitale, il primo computatore della funzione di riferimento, destinata a la formazione di una componente sinusale della funzione di riferimento AI, il secondo computatore della funzione di riferimento, progettata per formare una componente coseno della funzione di riferimento, un sistema di elaborazione digitale, mentre l'uscita del generatore di riferimento è collegata all'ingresso del sintetizzatore di frequenza e al secondo input dei ricevitori di Il primo e il secondo canale, la prima uscita del sintetizzatore di frequenza è collegata all'ingresso del trasmettitore, l'uscita del quale ingresso antenna collegato, la seconda uscita del sintetizzatore di frequenza è collegata in ciascun canale al secondo ingresso del primo rilevatore di fase e L'ingresso del dispositivo di spostamento di fase, l'uscita del dispositivo di spostamento di fase di ciascun canale è collegato al secondo ingresso del secondo rilevatore di fase del canale corrispondente, l'uscita del ricevitore di ciascun canale è collegata ai primi ingressi il primo e rilevatori di secondo fase del canale corrispondente, le cui uscite sono collegate rispettivamente con gli ingressi del primo e del secondo convertitore analogico-digitale dei canali corrispondenti, le cui uscite in ciascuno dei canali sono collegate, rispettivamente, a Il primo e il secondo input del sistema obl digitale Le abacche del canale corrispondente, gli ingressi del primo e del secondo computer della funzione di supporto di ciascun canale sono collegati all'uscita dell'unità di compensazione dell'Istabilità della traiettoria, le uscite del primo e del secondo computer della funzione di supporto di ciascuna Il canale è collegato al terzo e al quarto ingresso del sistema di elaborazione digitale del canale corrispondente, le uscite dei sistemi di elaborazione digitali prima e il secondo i canali sono collegati rispettivamente con il primo e il secondo ingressi del dispositivo di visualizzazione e l'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria Comprende un generatore di impulsi dell'orologio, un dispositivo di zoom, un dispositivo per determinare la direzione del movimento lungo gli assi di un sistema di coordinate rettangolare in base alla velocità media misurata del movimento e sulla deviazione casuale del corriere radar non lineare da una determinata traiettoria, timer, memoria Dispositivo, blocco chiave composto da tre tasti, dispositivo di sottrazione, unità sommata composta da tre dispositivi di sommazione, un blocco di dispositivi di archiviazione composto da tre Dispositivi di archiviazione, un'unità di ridimensionamento composta da tre dispositivi di ridimensionamento, il blocco di moltiplicazione del codice costituito da tre multiplicatori di codice, convertitore di cadici e codici, mentre un generatore di impulsi di clock e un dispositivo di definizione della direzione di spostamento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolari sono collegati in sequenza, ADDER , il convertitore di codici, il dispositivo di ridimensionamento e il dispositivo di archiviazione sono collegati in sequenzialmente, in aggiunta, la prima, la seconda e la terza uscita del senso di spostamento del movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolari sono collegati ai primi ingressi del Tasti di blocco chiave corrispondenti, i secondi ingressi di cui sono collegati all'uscita del timer, la prima uscita del dispositivo per determinare la direzione della direzione del movimento, gli assi del sistema di coordinate rettangolari sono collegati al secondo ingresso del dispositivo di sottrazione, le uscite dei primi, i tasti del blocco chiave del secondo e del terzo tasto sono collegati ai primi ingressi dell'unità corrispondente dell'unità di somma, le uscite a I siffers sono collegati agli ingressi dei corrispondenti blocchi di archiviazione dell'unità di archiviazione, le cui uscite sono collegate ai secondi ingressi dell'unità di modifica corrispondente per l'unità di riepilogo e con gli ingressi dei dispositivi di ridimensionamento appropriati dell'unità di ridimensionamento, L'uscita di ciascuna unità di ridimensionamento è collegata al primo e al secondo input dei codici corrispondenti dei codici di moltiplicazione del codice, le uscite del primo, secondo e terzo multiplitizzatore del blocco di moltiplicazione del codice sono collegate agli ingressi corrispondenti dell'Adder, il L'uscita del dispositivo di archiviazione è collegato al primo ingresso del dispositivo di sottrazione e l'uscita del dispositivo di uscita, la seconda e la terza uscita del dispositivo di direzione spostamento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolare, l'output del convertitore di codici è collegato. Di conseguenza, la prima, la seconda, la terza e la quarta uscite del blocco di compensazione dell'instabilità della traiettoria.

La soluzione tecnica proposta ha un livello inventivo, poiché da dati scientifici pubblicati e soluzioni tecniche ben note, mostra che il radar non lineare con un'apertura antenna sintetizzata consente di ottenere una risoluzione angolare vicina al potenziale.

La soluzione tecnica proposta è applicabile industrialmente, poiché può utilizzare i tipici nodi e dispositivi radiotacrenici utilizzati nella RCA, nonché attrezzature e materiali della gamma di microonde di tecnologia diffusa.

L'unità di compensazione dell'Istabilità della traiettoria può essere eseguita utilizzando dispositivi tipici di impulsi e digitali.

Pertanto, è possibile eseguire un dispositivo per determinare la direzione del movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolare, ad esempio sulla base del tipo di manipolatore ottico "Mouse" sotto la condizione di fissaggio della coordinata y \u003d y 0 \u003d h 0 , dove H 0 è l'altezza della superficie del piano per spostare il tipo di manipolatore ottico "Mouse" sopra il livello del pavimento in una stanza in cui viene utilizzato il radar non lineare con un'apertura antenna sintetizzata. Il generatore di impulsi dell'orologio può essere costruito come generatore di blocchi transistor o come generatore di blocchi sui circuiti integrati. I tasti transistor possono essere eletti per implementare il blocco dei tasti. Il timer viene eseguito a senso unico. La base del dispositivo di archiviazione e dei dispositivi di archiviazione del blocco può fungere da dispositivi di archiviazione operativi o permanenti a semiconduttore. L'unità Adder e l'unità sommata possono essere costruite utilizzando il grafico Azione parallelo. L'unità di ridimensionamento, il convertitore del dispositivo di ridimensionamento e dei codici può essere effettuato in base allo schema noto del convertitore di codici. Il dispositivo di sottrazione dovrebbe essere costruito sulla base di indirizzi che esentati. Il blocco di moltiplicazione dei codici si basa su dispositivi noti per la moltiplicazione dei codici.

Fonti di informazione

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Stazione radar non lineare (radar) con un'apertura antenna sintetizzata, costituita da un'antenna trasmettatore trasmittente e due identici canali di elaborazione del segnale alle frequenze del secondo 2Ω 0 e terzo 3Ω 0 armonico del segnale di sondaggio (Z), ciascuno dei quali contiene a serie collegata a ricezione antenna e ricevitore, oltre a un dispositivo di indicazione, caratterizzato dal fatto che il generatore di supporto, il sintetizzatore di frequenza e il sintetizzatore di instabilità della traiettoria, destinati a formare un segnale mismatch correttivo appropriato in base alla velocità media del movimento medio misurata e sulle deviazioni casuali del portatore radar non lineare da una determinata traiettoria, e in ciascuno dei canali - dispositivo di spostamento di fase, primo e secondo rilevatori di fase, primi e secondi convertitori analogici a digitali, il primo calcolatore della funzione di riferimento progettato per formare un componente sinusore della funzione di riferimento , il secondo computatore della funzione di riferimento destinata al modulo La componente coseno della componente coseno della funzione di riferimento, il sistema di elaborazione digitale, progettato per generare un'immagine radar di un oggetto con proprietà elettriche non lineari, mentre l'uscita del generatore di supporto è collegata all'ingresso del sintetizzatore di frequenza e al Second Ingressi di ricevitori del primo e secondo canale, la prima uscita del sintetizzatore di frequenza è collegata all'ingresso del trasmettitore, l'uscita del quale è collegata all'ingresso dell'antenna di trasmissione, la seconda uscita del sintetizzatore di frequenza è collegata in ciascun canale a Il secondo ingresso del primo rilevatore di fase e dell'ingresso del dispositivo di spostamento di fase, l'uscita del dispositivo di spostamento di fase di ciascun canale è collegato al secondo ingresso del rilevatore di secondo fase del canale corrispondente, l'uscita del ricevitore di ciascuno Il canale è collegato ai primi ingressi dei rilevatori di prima e seconda fase del canale corrispondente, le cui uscite sono collegate rispettivamente con gli ingressi del primo e del secondo convertitore analogico-digitale dei canali corrispondenti, le cui uscite sono collegato in ciascuno dei canali, rispettivamente Al primo e al secondo input del sistema di elaborazione digitale del canale corrispondente, gli ingressi del primo e del secondo computer della funzione di supporto di ciascun canale sono collegati all'uscita del blocco componente di instabilità della traiettoria, le uscite del primo e del secondo I titolari di calcolo di ciascun canale sono collegati, rispettivamente, al terzo e al quarto ingresso del sistema di elaborazione digitale del canale corrispondente, vengono collegate le uscite dei sistemi di elaborazione digitale del primo e del secondo canale, rispettivamente, con il primo e il secondo input di Il dispositivo di visualizzazione e l'unità di compensazione dell'instabilità della traiettoria comprende un generatore di impulso dell'orologio, un dispositivo di zoom, un dispositivo per determinare la direzione del movimento lungo gli assi di un sistema di coordinate rettangolari in base alle misurazioni della velocità media del movimento e delle deviazioni casuali del supporto non lineare Radar da una data traiettoria, timer, dispositivo di archiviazione, blocco chiave, composto da tre chiavi, dispositivo di sottrazione, un'unità sommata composta da tre dispositivi di sommazione, Un blocco di dispositivi di archiviazione composto da tre dispositivi di archiviazione, un'unità di ridimensionamento composta da tre dispositivi di ridimensionamento, un'unità di moltiplicazione del codice, composta da tre multiplicatori di codice, un convertitore di comando e codici e un generatore di impulsi di clock e un dispositivo per determinare la direzione di Il movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolare è collegato integrato, adder, convertitore di codici, dispositivo di ridimensionamento e dispositivo di archiviazione sono collegati in sequenza, in aggiunta, la prima, la seconda e la terza uscita della direzione di spostamento del movimento lungo gli assi del rettangolare I sistemi di coordinate sono collegati ai primi ingressi dei tasti chiave dei tasti corrispondenti, i cui ingressi sono collegati all'uscita del timer, anche la prima uscita della direzione di spostamento del movimento lungo gli assi del sistema di coordinate rettangolare è anche collegato al Secondo ingresso del dispositivo di sottrazione, le uscite dei primi, del secondo e terzo tasti del blocco chiave sono collegate ai primi ingressi della rispettiva disposizione La sommazione dell'unità sommata, le cui uscite sono collegate agli ingressi dei corrispondenti dispositivi di archiviazione dell'unità di archiviazione, le cui uscite sono collegate ai secondi ingressi dell'unità corrispondente dell'unità di sintesi e con gli ingressi del blocco di ridimensionamento corrispondente Dispositivi, l'uscita di ciascuna unità di ridimensionamento è collegata al primo e al secondo input del codice multiplicato corrispondente dei blocchi di moltiplicazione del codice, le uscite del primo, secondo e terzo moltiplicatore del blocco di moltiplicazione del codice dei codici sono collegati agli ingressi corrispondenti del Adder, l'uscita del dispositivo di archiviazione è collegata al primo ingresso del dispositivo di sottrazione e l'uscita del dispositivo di uscita, la seconda e la terza uscita della direzione di spostamento del movimento sugli assi delle coordinate del sistema rettangolare, l'uscita del Convertitore di codici è rispettivamente la prima, la seconda, la terza e quarta produzione del blocco di compensazione delle instabilità della traiettoria.

Compito tecnico

Sviluppa RTS. :

Tipo di RTS ............... .... Aeromobile;

Scopo. ............... Vista laterale rls con apertura sintetizzata;

Caratteristiche tattiche e tecniche dei RTS sviluppati:

1 Analisi del compito tecnico

Nel radar di aeromobili, ci sono restrizioni dure sulle dimensioni delle antenne, che impediscono il raggiungimento della risoluzione di Azimuth.

Per superare questo ostacolo, uno dei due metodi implementati nel radar di revisione laterale. Nel primo caso, l'antenna si trova lungo la fusoliera, che consente di aumentare significativamente le sue dimensioni e migliorare questa risoluzione a causa di questo. Nel secondo metodo, viene utilizzato un aumento artificiale delle dimensioni dell'antenna dovuta alla cosiddetta sintesi di apertura.

L'incarico tecnico richiede lo sviluppo di un radar aeronautico della vista laterale con un'apertura sintetizzata. In tali radar, l'antenna di grandi dimensioni è installata immobile lungo la fusoliera dell'aeromobile. Il raggio del sistema di antenna è diretto perpendicolare all'asse dell'aeromobile. In genere, sono installate due antenne, i cui raggi sono diretti a destra ea sinistra dalla direzione del volo. La visualizzazione della parte specificata della superficie terrestre si verifica a causa del movimento dell'aeromobile stesso durante il volo (Figura 1).

Figura 1 - Il principio di vista dello spazio nella direzione perpendicolare all'asse dell'aeromobile.

Il principio del funzionamento del radar con la sintesi dell'Aperture (RSA) si basa sulla creazione di aperture equivalenti con una maggiore lunghezza efficiente, che si ottiene utilizzando metodi speciali di segnali di elaborazione, e non un aumento delle dimensioni fisiche del Apertura della vera antenna. In RSA, viene utilizzato solo un elemento antenna emettendo (antenna reale), che occupa costantemente la posizione lungo la traiettoria del volo. In ciascuna di queste posizioni, i segnali vengono emessi e accettati (Figura 2).

Riflesso dagli obiettivi dei segnali come ampiezza e la fase dei segnali ricevuti. Impostato nel dispositivo di memoria,

Figura 2 - Principio di formazione di apertura artificiale (sintetizzata).

Dopo il risultato risultante dell'elemento di emissione dal segnale, i segnali nel dispositivo di archiviazione diventano molto simili ai segnali che sono stati presi dagli elementi del reticolo lineare reale. Se i segnali sono nella memoria da elaborare dallo stesso algoritmo come nella formazione di un vero reticolo lineare, otteniamo l'effetto di ricevere segnali all'antenna di grandi dimensioni (il metodo di "sintesi di apertura").

Inoltre, nella RS, i segnali nella memoria possono essere selezionati dall'intervallo e, se necessario, i segnali da diversi intervalli possono essere elaborati in vari modi (messa a fuoco).

Quando si gira il piano inizia a rotolare, risultando in un errore di misurazione dell'altezza. Per eliminare l'errore, è necessario fissare l'antenna sul dispositivo di bilanciamento, a causa del quale il petalo principale del modello dell'antenna dell'antenna è diretto perpendicolare alla superficie terrestre.

Solitamente nella vista laterale RTS, viene utilizzato un segnale con modulazione a impulsi.

L'antenna ha un grafico di orientamento sovrano.

Per non peggiorare le proprietà aerodinamiche dell'aeromobile, l'antenna è posta sotto una carenatura speciale, che non interferisce con il passaggio del segnale radio. Nei calcoli è necessario considerare che l'aereo è finito tipi diversi Superfici di terra che hanno diverse proprietà riflettenti.

2 Caratteristiche della costruzione di alcuni blocchi radar con un'apertura sintetizzata.

Antenna

La dimensione orizzontale dell'apertura dell'antenna RSL determina la risoluzione lineare di Azimuth, praticamente raggiungibile nel radar con l'apertura sintetizzante. Durante l'elaborazione dei segnali, si presume che il CBD della vera antenna quando l'aeromobile non è costante. Pertanto, è necessario avere la stabilizzazione dell'antenna, in modo che le fluttuazioni residue del raggio fossero significativamente inferiori alla larghezza del giorno. Nella maggior parte dei casi, l'antenna è installata nella direzione laterale.

Ricetrasmettitore

Nel radar con la sintetizzazione dell'apertura dovrebbe fornire un'elevata coerenza dei segnali. Pertanto, sono presentati requisiti più rigidi per la stabilità della frequenza dei generatori e dei parametri degli elementi. Il segnale di uscita del radar coerente è la tensione all'uscita del rilevatore sincrono. Il segnale di uscita è un segnale video bipolare in cui il livello di bias di riferimento corrisponde a un offset del segnale zero.

Segnali e memorizzazione di registrazione.

Una caratteristica della RC è la necessità di memorizzare i segnali ricevuti, poiché i segnali DN sintetizzati necessari per inserire l'ingresso non sono simultaneamente, ma durante un determinato intervallo di tempo. Elaborazione dei segnali memorizzati e consente di ottenere un'alta risoluzione. Lo stesso segnale viene utilizzato per generare segnali di uscita per un gran numero di punti dell'immagine radar. I requisiti per la capacità dei dispositivi di memoria sono molto alti. Nell'RLS con alta risoluzione richiede una grande quantità di memoria, quindi di solito utilizzano un dispositivo di archiviazione fotografico.

Capitano M. Vinogradov,
Candidato delle scienze tecniche

I moderni mezzi radar, installati su velivoli e veicoli spaziali, stanno attualmente rappresentando uno dei segmenti di sviluppo più intensamente di tecnologia radio-elettronica. L'identità dei principi fisici sottostanti alla costruzione di questi fondi consente di considerarli nel quadro di un articolo. Le principali differenze tra il radar cosmico e aviazione sono nei principi di elaborazione del segnale radar associato a una diversa dimensione dell'apertura, le caratteristiche della propagazione dei segnali radar in vari strati dell'atmosfera, la necessità di spiegare la curvatura della Terra Superficie, ecc. Nonostante questo tipo di differenza, gli sviluppatori radar con apertura sintetizzanti (RCA) fanno ogni sforzo per ottenere la massima somiglianza delle capacità di ricognizione dei dati.

Attualmente, i radar a bordo con la sintetizzazione del diaframma consentono di risolvere i compiti delle specie Intelligence (eseguire il rilevamento della superficie terrestre in varie modalità), selezione degli scopi mobili e stazionari, analizzando i cambiamenti nell'ambiente terreno, per sparare Oggetti nascosti in array forestali, rilevando oggetti marini con taccuini e di piccole dimensioni.

Lo scopo principale della RC è lo scatto dettagliato della superficie terrestre.


Fico. 1. Modalità di ripresa del moderno RSA (A - Dettagliato, B - PRECEDENTE, IN - Scansione)	Fico. 2. Esempi di immagini radar reali con autorizzazioni 0,3 m (in alto) e 0,1 m (sotto)

Fico. 3. Immagine di immagini a diversi livelli di dettaglio

Fico. 4. Esempi di frammenti di sezioni reali della superficie terrestre ottenuta a livelli di dettaglio DTED2 (a sinistra) e DTED4 (a destra)

A causa di un aumento artificiale dell'apertura antenna a bordo, il principio principale del quale è l'accumulo coerente dei segnali radar riflessi sull'intervallo di sintesi, è possibile ottenere alta risoluzione nell'angolo. Nei sistemi moderni, il permesso può raggiungere decine di centimetri quando si lavora in una gamma di lunghezze d'onda del centimetro. Valori simili delle autorizzazioni della gamma sono ottenuti attraverso l'uso della modulazione intapulse, ad esempio, la modulazione di frequenza lineare (LFM). L'intervallo di sintesi dell'antenna Aperture è direttamente proporzionale all'altezza del volo del corriere RS, che garantisce l'indipendenza della risoluzione di tiro dall'altezza.

Attualmente, ci sono tre modalità di ripresa principale della superficie terrestre: una revisione, scansione e dettagliata (figura 1). Nella modalità sondaggio, la rimozione della superficie terrestre viene eseguita continuamente nella striscia di acquisizione, mentre si separa il lato e la modalità anteriore-vento anteriore (a seconda dell'orientamento del petalo principale del diagramma di orientamento dell'antenna). L'accumulo del segnale viene effettuato per un periodo pari all'intervallo di sintesi dell'apertura antenna stimata per queste condizioni di volo del corriere radar. La modalità di ripresa della scansione è diversa dalla revisione che la ripresa è condotta su tutta la larghezza della larghezza di banda, strisce di larghezza della striscia uguale. Questa modalità viene utilizzata esclusivamente nel radar dello spazio in base allo spazio. Quando si scatta in modalità dettagliata, l'accumulo del segnale viene eseguito su un intervallo aumentato rispetto alla modalità Panoramica. L'aumento dell'intervallo viene eseguito da sincrono con il movimento del corriere radar del movimento del petalo principale del diagramma di orientamento dell'antenna in modo tale che l'area irradiata sia costantemente nella zona di ripresa. I sistemi moderni consentono di ottenere campioni e oggetti della Terra situati con le autorizzazioni di circa 1 m per la revisione e 0,3 m per modalità dettagliata. Chanda sabbioso ha annunciato la creazione di una RS per Blah Tactical, avendo la possibilità di sparare con una risoluzione di 0,1 m in modalità dettagliata. I metodi applicati di elaborazione digitale del segnale ricevuto, un componente importante di cui adattarsi algoritmi per la correzione delle distorsioni della traiettoria sono essenziali (in termini di ripresa della superficie terrestre). È l'incapacità di resistere a lungo un percorso di linea retta del movimento del vettore non consente di ottenere l'autorizzazione paragonabile alla modalità dettagliata in modalità Panoramica continua, sebbene non ci siano restrizioni di risoluzione fisica nella modalità Panoramica.

La modalità di sintesi inversa dell'apertura (IRSA) consente alla sintesi dell'apertura dell'antenna non è dovuta al movimento del corriere, ma dal movimento dell'obiettivo operato. In questo caso, non possiamo andare sulla caratteristica del movimento traslazionale degli oggetti di terra, ma del movimento del pendolo (in diversi piani), che è caratteristico dei fondi flottanti che oscillano sulle onde. Questa funzione determina lo scopo principale dell'IRSA - il rilevamento e l'identificazione degli oggetti marini. Le caratteristiche del moderno IRSS ti consentono di rilevare con sicurezza anche oggetti di piccole dimensioni, come i perscopi dei sottomarini. Per sparare in questa modalità avere l'opportunità di tutti gli aeromobili costituiti dalle forze armate statunitensi e da altri stati, i cui compiti includono pattugliare la zona costiera e la gestione delle acque. Le immagini ottenute come risultato della fotografia nelle loro caratteristiche sono simili alle immagini ottenute sparando con sintesi di apertura diretta (non intersione).

Modalità SAR interferometrica (SAR interferometrico - IFSAR) consente di ottenere immagini tridimensionali della superficie terrestre. Allo stesso tempo, i sistemi moderni hanno la capacità di condurre riprese a punto singolo (cioè, utilizzare un'antenna) per ottenere immagini tridimensionali. Per caratterizzare i dati delle immagini, oltre alla consueta autorizzazione è inserita. parametro aggiuntivo, ha chiamato la precisione di determinare l'altezza o il permesso di altezza. A seconda del valore questo parametro Determinare diverse gradazioni standard di immagini tridimensionali (Dted - Digital Terrain Elevation Data):
DEDO .............................. 900 m
DTED1 .............................. 90m.
DTED2 ............................ 30m.
Dted3 .............................. 10m.
DTED4 ............................ zm.
DTED5 .............................. 1m.

Il tipo di immagine del territorio urbanizzato (modello) corrispondente a diversi livelli di dettaglio è mostrato in FIG. 3.

Livelli 3-5 hanno ricevuto il nome ufficiale "Dati con alta risoluzione"Dati elevati del terreno ad alta risoluzione HRTE). Determinare la posizione degli oggetti di terra sulle immagini del livello 0-2 è condotta nel sistema di coordinate WGS 84, il conto alla rovescia dell'altezza viene effettuato rispetto al segno zero. Il sistema di coordinate di immagini ad alta risoluzione non è attualmente standardizzato ed è nella fase di discussione. In fig. 4 mostra frammenti di sezioni reali della superficie terrestre ottenuta a seguito di uno stereo con una risoluzione diversa.

Nel 2000, American SRTTL ICCC nel quadro del progetto SRTM (Missione Topography Radar Shuttle), lo scopo di ottenere informazioni cartografiche su larga scala, eseguiva lo scatto interferometrico della parte equatoriale della terra nella striscia da 60 ° C . sh. fino a 56 ° SH., Avendo ottenuto all'uscita, il modello tridimensionale della superficie terrestre in formato Dted2. Per ottenere dati tridimensionali dettagliati negli Stati Uniti, viene sviluppato il progetto NGA HRTE? Come parte della quale saranno disponibili immagini dei livelli 3-5.
Oltre alla ripresa radar delle aree aperte della superficie terrestre, il radar a bordo ha la capacità di ottenere immagini di scene nascoste dall'occhio dell'osservatore. In particolare, consente di rilevare oggetti nascosti negli array della foresta, così come sottoterra.

Il radar penetrante (GPR, radar penetrante del terreno) è un sistema di rilevamento remoto, il principio di funzionamento si basa sul trattamento dei segnali riflessi da aree deformate o differenti nella sua composizione situata in un volume omogeneo (o relativamente omogeneo). Il sistema di rilevamento del sistema della superficie terrestre consente di rilevare quelli in diverse profondità di vuoto, crepe, oggetti inghiottiti, identificare le aree di diversa densità. Allo stesso tempo, l'energia del segnale riflesso dipende fortemente dalle proprietà assorbenti del terreno, dalle dimensioni e dalla forma del bersaglio, il grado di eterogeneità delle regioni del contorno. Attualmente, GPR, oltre all'orientamento applicato militare, si è sviluppato in tecnologia commercialmente favorevole.

Il rilevamento della superficie terrestre si verifica per irradiando con gli impulsi con una frequenza di 10 MHz - 1,5 GHz. L'antenna irradiante può essere sulla superficie terrestre o si trova a bordo dell'aeromobile. Una parte dell'energia di irradiazione si riflette da cambiamenti nella struttura sottostruttura della terra, la parte più grande penetra ulteriormente in profondità. Il segnale riflesso è accettato, elaborato e i risultati di elaborazione vengono visualizzati sul display. Quando l'antenna si muove, viene generata un'immagine continua, riflettendo lo stato degli strati sottostruttura del terreno. Poiché effettivamente la riflessione si verifica a causa della differenza nei peli di-elettrico-elettrico di varie sostanze (o diversi stati di sostanza), quindi il test può essere rilevato una grande quantità di difetti naturali e artificiali nella massa omogenea degli strati sottostruttura . La profondità di penetrazione dipende dallo stato del terreno nel luogo di irradiazione. Ridurre in modo significativo l'ampiezza del segnale (assorbimento o dispersione) dipende in modo significativo da un numero di proprietà del suolo, il cui principale è la sua conduttività elettrica. Quindi, il sondaggio ottimale per i terreni sabbiosi. Molto meno adatto a questa argilla e terreni molto bagnati. I buoni risultati mostrano materiali secchi per rilevanti come granito, calcare, cemento.

La risoluzione è migliorata aumentando la frequenza delle onde irradiate. Tuttavia, l'aumento della frequenza influisce negativamente sulla profondità della penetrazione delle radiazioni. Pertanto, i segnali con una frequenza di 500-900 MHz possono penetrare a una profondità di 1-3 m e fornire una risoluzione a 10 cm, e con una frequenza di 80-300 MHz penetrare in una profondità di 9-25 m, ma La risoluzione è di circa 1,5 m.

Il principale assegno militare del radar di rilevamento sottosupertura è il rilevamento delle miniere. In questo caso, il radar è installato a bordo dell'Aeromobile, come un elicottero, ti consente di aprire direttamente le mappe dei minefields. In fig. 5 mostra le immagini ottenute con radar montate a bordo dell'elicottero che riflette la disposizione delle miniere anti-personale.

Il radar a bordo, progettato per rilevare e monitorare oggetti nascosti negli array forestali (fo-pen - fogliame penetrando), consente di rilevare oggetti di piccole dimensioni (muoversi e fermi) nascosti da corone di alberi. La ripresa di oggetti nascosti negli array forestali viene effettuata in modo simile alla solita sparatoria in due modalità: Panoramica e dettagliata. In media, la larghezza della larghezza di banda di cattura è di 2 km, che consente di ottenere un 2x7 km sull'uscita delle sezioni dell'immagine; Nella modalità dettagliata, la ripresa viene eseguita dalle sezioni di 3x3 km. La risoluzione della sparatoria dipende dalla frequenza e varia da 10 m ad una frequenza di 20-50 MHz a 1 m ad una frequenza di 200-500 MHz.

I moderni metodi di analisi dell'immagine consentono di rilevare una probabilità abbastanza elevata e rendere la successiva identificazione degli oggetti sull'immagine radar risultante. In questo caso, il rilevamento è possibile nelle immagini di entrambi alti (meno di 1 m) che bassa (fino a 10 m) autorizzazione, mentre il riconoscimento richiede immagini con una risoluzione sufficientemente elevata (circa 0,5 m). E anche in questo caso, è possibile parlare per lo più solo sul riconoscimento su funzionalità indirette, poiché la forma geometrica dell'oggetto è molto distorta a causa della presenza di un segnale riflesso dalla copertura decidua, nonché a causa dell'aspetto di Segnali con spostamento della frequenza dovuto all'effetto Doppler derivante da un risultato delle fluttuazioni del fogliame nel vento.

In fig. 6 sono presentate iso-razze (ottiche e radar) della stessa area del terreno. Gli oggetti (colonne di macchine), invisibili sull'immagine ottica, sono chiaramente visibili sul radar, tuttavia, per identificare questi oggetti, estraendo da segni esterni (movimento lungo la strada, la distanza tra le macchine, ecc.), È impossibile , poiché con questa autorizzazione informazioni sulla struttura geometrica dell'oggetto è completamente assente.

I dettagli delle immagini radar risultanti hanno permesso di implementare in pratica un altro numero di funzionalità che, a loro volta, realizzate possibile soluzione Una serie di importanti compiti pratici. A uno di questi compiti appartiene a seguire le modifiche che si sono verificate su una determinata sezione della superficie terrestre per un certo periodo di tempo - rilevamento coerente. La durata del periodo è solitamente determinata dalla frequenza di pattugliamento dell'area specificata. Il monitoraggio delle modifiche viene effettuato sulla base dell'analisi delle immagini combinate coordinatamente di un determinato area ottenuta costantemente dopo l'altra. Allo stesso tempo sono possibili due livelli del dettaglio dell'analisi.


Figura 5. Mappe di minefields in una presentazione tridimensionale Quando si scatta in varie polarizzazioni: modello (a destra), un esempio di un'immagine di una sezione reale della superficie terrestre con un complesso ambiente subsurface (a sinistra) ottenuto da radar installato a bordo l'elicottero

Fico. 6. Immagine ottica (in alto) e radar (in basso) dell'area dell'area con spostamento lungo la strada forestale della macchina della colonna

Il primo livello prevede il rilevamento di modifiche significative e si basa sull'analisi dei campioni di ampiezza delle immagini che portano il principale informazioni visive. Molto spesso, questo gruppo include modifiche che una persona può vedere, navigando allo stesso tempo due immagini radar formate. Il secondo livello si basa sull'analisi dei campioni di fase e consente di identificare le modifiche, invisibili all'occhio umano. Questi includono l'aspetto delle tracce (macchina o ronzio) sulla strada, cambiando le condizioni di Windows, le porte ("apertura apertamente"), ecc.

Un'altra interessante possibilità di Rs, anche una società sandondy annunciata è una ripresa video radar. In questa modalità, la formazione discreta di un'apertura dell'antenna dalla porzione alla sezione caratteristica di una modalità Panoramica continua viene sostituita dalla formazione parallela multicanale. Cioè, in ogni momento, non uno è sintetizzato e diversi (la quantità dipende dalle aperture dei compiti). Una specie di analogico del numero di aperture formate è la frequenza dei fotogrammi nel solito video. Questa funzione consente di implementare la selezione degli obiettivi mobili in base all'analisi delle immagini radar risultanti, applicando i principi di rilevamento coerente, che è essenzialmente un'alternativa al radar standard, che selezione degli obiettivi mobili in base all'analisi di Up-Plerian frequenze nel segnale accettato. L'efficacia dell'attuazione di tali selettori di obiettivi mobili è molto dubbio a causa di significativi costi hardware e software, quindi tali modalità sono molto suscettibili di rimanere non più di un modo elegante per risolvere il problema della selezione, nonostante le opportunità di apertura per selezionare obiettivi Spostarsi a velocità molto basse (meno di 3 km / h, che non è disponibile per Doppler IDC). Direttamente la registrazione video nella gamma RADAR attualmente non ha trovato l'uso, a causa degli elevati requisiti per la velocità, pertanto, i campioni attivi di apparecchiature militari che implementano questa modalità nella pratica non lo sono.

Una continuazione logica del miglioramento della tecnica di ripresa della superficie terrestre nella gamma RADAR è lo sviluppo dei sottosistemi per analizzare le informazioni ricevute. In particolare, lo sviluppo di immagini radar automatiche delle immagini radar sarà importante, consentendo di rilevare e riconoscere gli oggetti del terreno che cadono nella zona di ripresa. La complessità della creazione di tali sistemi è associata alla natura coerente delle immagini radar, i fenomeni di interferenza e diffrazione in cui portano alla comparsa di artefatti - abbagliamento artificiale, simile a quelli che appaiono quando il bersaglio è irradiato con una grande superficie di dispersione efficiente . Inoltre, la qualità dell'immagine radar è leggermente inferiore alla qualità dello stesso (per autorizzazione) dell'immagine ottica. Tutto ciò porta al fatto che l'effettiva attuazione degli algoritmi di riconoscimento dell'oggetto su immagini radar attualmente non esiste, ma il numero di lavori effettuati in questo settore, alcuni successi raggiunti recentemente, suggeriscono che nel prossimo futuro sarà possibile intelligente senza equipaggio Dispositivi di intelligence che hanno la capacità di valutare l'ambiente di terra basato sui risultati dell'analisi delle informazioni ottenute con il proprio mezzo di bordo di intelligenza radar.

Un'altra direzione di sviluppo è la complessazione, cioè un'associazione coerente con la successiva elaborazione congiunta, informazioni da diverse fonti. Questi possono essere radar, che portano le riprese in varie modalità, o radar e altri mezzi di ricognizione (ottica, IR, multi-spettrale, ecc.).

Pertanto, i radar moderni con la sintetizzazione del diaframma dell'antenna consentono di risolvere un'ampia gamma di compiti relativi al mantenimento della ripresa radar della superficie terrestre, indipendentemente dall'ora del giorno e dalle condizioni meteorologiche, il che li rende un mezzo importante per estrarre informazioni su lo stato della superficie terrestre e gli oggetti su di esso.

Revisione militare straniera n. 2 2009 P.52-56

Revisione militare straniera n. 2/2009, pag 52-57

Capitano M. Vinogradov.,

candidato delle scienze tecniche

Lo scopo principale della RC è lo scatto dettagliato della superficie terrestre.

A causa dell'aumento artificiale dell'apertura dell'antenna a bordo, il cui principio di base è l'accumulo coerente dei segnali radar riflessi sull'intervallo di sintesi, è possibile ottenere alta risoluzione rispetto all'angolo. Nei sistemi moderni, il permesso può raggiungere decine di centimetri quando si lavora in una gamma di lunghezze d'onda del centimetro. Valori simili delle autorizzazioni della gamma sono ottenuti attraverso l'uso della modulazione intapulse, ad esempio, la modulazione di frequenza lineare (LFM). L'intervallo di sintesi dell'antenna Aperture è direttamente proporzionale all'altezza del volo del corriere RS, che garantisce l'indipendenza della risoluzione di tiro dall'altezza.

Fico. 3. Immagine di immagini a diversi livelli di dettaglio

Modalità SAR interferometrica (SAR interferometrico - IFSAR) consente di ottenere immagini tridimensionali della superficie terrestre. Allo stesso tempo, i sistemi moderni hanno la capacità di condurre riprese a punto singolo (cioè, utilizzare un'antenna) per ottenere immagini tridimensionali. Oltre alla risoluzione normale, viene inserito un parametro aggiuntivo per caratterizzare queste immagini, ha chiamato la precisione della definizione dell'altezza o dell'autorizzazione in altezza. A seconda del valore di questo parametro, sono definite diverse gradazioni standard delle immagini tridimensionali (DTTED - DETED - Digital Terrain Elevation Data):

DEDO .............................. 900m.

DTED1 .............................. 90m.

DTED2 ............................ 30m.

Dted3 .............................. 10m.

DTED4 ............................ zm.

Dted5 .............................. 1 m

Il tipo di immagine del territorio urbanizzato (modello) corrispondente a diversi livelli di dettaglio è mostrato in FIG. 3.

Livelli 3-5 hanno ricevuto il nome ufficiale "Dati ad alta risoluzione"(Hre. - Alto Risoluzione Terreno. Elevazione. dati.). Determinare la posizione degli oggetti di terra sulle immagini del livello 0-2 è condotta nel sistema di coordinate WGS 84, il conto alla rovescia dell'altezza viene effettuato rispetto al segno zero. Il sistema di coordinate di immagini ad alta risoluzione non è attualmente standardizzato ed è nella fase di discussione. In fig. 4 mostra frammenti di sezioni reali della superficie terrestre ottenuta a seguito di uno stereo con una risoluzione diversa.

Oltre alla ripresa radar delle aree aperte della superficie terrestre, il radar a bordo ha la capacità di ottenere immagini di scene nascoste dall'occhio dell'osservatore. In particolare, consente di rilevare oggetti nascosti negli array della foresta, così come sottoterra.

Radar penetrante (GPR, radar penetrante del terreno) - Un sistema di rilevamento remoto, il principio del funzionamento è basato sul trattamento dei segnali riflessi da aree deformate o differenti nella sua composizione situata in un volume omogeneo (o relativamente omogeneo). Il sistema di rilevamento del sistema della superficie terrestre consente di rilevare quelli in diverse profondità di vuoto, crepe, oggetti inghiottiti, identificare le aree di diversa densità. Allo stesso tempo, l'energia del segnale riflesso dipende fortemente dalle proprietà assorbenti del terreno, dalle dimensioni e dalla forma del bersaglio, il grado di eterogeneità delle regioni del contorno. Attualmente, GPR, oltre all'orientamento applicato militare, si è sviluppato in tecnologia commercialmente favorevole.

La risoluzione del permesso può essere migliorata aumentando la frequenza delle onde irradiate. Tuttavia, l'aumento della frequenza influisce negativamente sulla profondità della penetrazione delle radiazioni. Pertanto, i segnali con una frequenza di 500-900 MHz possono penetrare a una profondità di 1-3 m e fornire una risoluzione a 10 cm, e con una frequenza di 80-300 MHz penetrare in una profondità di 9-25 m, ma La risoluzione è di circa 1,5 m.

Raps, progettato per rilevare e rintracciare oggetti nascosti negli array della foresta (Fo.- Penna. - Fogliame. Penetrante), ti permette di rilevare oggetti di piccole dimensioni (muoversi e fermi), nascosti da corone di alberi. La ripresa di oggetti nascosti negli array forestali viene effettuata in modo simile alla solita sparatoria in due modalità: Panoramica e dettagliata. In media, la larghezza della larghezza di banda di cattura è di 2 km, che consente di ottenere un 2x7 km sull'uscita delle sezioni dell'immagine; Nella modalità dettagliata, la ripresa viene eseguita dalle sezioni di 3x3 km. La risoluzione della sparatoria dipende dalla frequenza e varia da 10 m ad una frequenza di 20-50 MHz a 1 m ad una frequenza di 200-500 MHz.

In fig. 6 sono presentate iso-razze (ottiche e radar) della stessa area del terreno. Gli oggetti (colonne di macchine), invisibili sull'immagine ottica, sono chiaramente visibili sul radar, ma è impossibile realizzare l'identificazione di questi oggetti, l'astrazione da segni esterni (muoversi lungo la strada, la distanza tra le macchine, ecc. ), È impossibile, perché a questa risoluzione le informazioni sulla struttura geometrica dell'oggetto sono completamente assenti.

Il dettaglio delle immagini radar risultante ha permesso di implementare un altro numero di funzionalità nella pratica, che, a sua volta, ha reso possibile risolvere una serie di importanti compiti pratici. A uno di questi compiti appartiene a seguire le modifiche che si sono verificate su una determinata sezione della superficie terrestre per un certo periodo di tempo - rilevamento coerente. La durata del periodo è solitamente determinata dalla frequenza di pattugliamento dell'area specificata. Il monitoraggio delle modifiche viene effettuato sulla base dell'analisi delle immagini combinate coordinatamente di un determinato area ottenuta costantemente dopo l'altra. Allo stesso tempo sono possibili due livelli del dettaglio dell'analisi.

Il primo livello prevede il rilevamento di modifiche significative e si basa su un'analisi dei campioni di ampiezza dell'immagine che trasportano le principali informazioni visive. Molto spesso, questo gruppo include modifiche che una persona può vedere, navigando allo stesso tempo due immagini radar formate. Il secondo livello si basa sull'analisi dei campioni di fase e consente di identificare le modifiche, invisibili all'occhio umano. Questi includono l'aspetto delle tracce (macchina o ronzio) sulla strada, cambiando le condizioni di Windows, le porte ("apertura apertamente"), ecc.

Fico. 5. Mappe di minefields in una presentazione tridimensionale Quando si riprendono in varie polarizzazioni: modello (a destra), un esempio di un'immagine di una sezione reale della superficie terrestre con un complesso ambiente subsurface (a sinistra) ottenuto da radar installato a bordo del radar elicottero

L'efficacia dell'attuazione di tali selettori di obiettivi mobili è molto dubbio a causa di significativi costi hardware e software, quindi tali modalità sono molto suscettibili di rimanere non più di un modo elegante per risolvere il problema della selezione, nonostante le opportunità di apertura per selezionare obiettivi Spostarsi a velocità molto basse (meno di 3 km / h, che non è disponibile per Doppler IDC). Direttamente la registrazione video nella gamma RADAR attualmente non ha trovato l'uso, a causa degli elevati requisiti per la velocità, pertanto, i campioni attivi di apparecchiature militari che implementano questa modalità nella pratica non lo sono.

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Istruzioni per lo sviluppo del radar con un'apertura sintetizzata

O. L. Polonchik,

cand. tehn. Scienze, professore associato

Università federale nordica (Artica). M. V. Lomonosova, Arkhangelsk

Analizzato le principali direzioni di sviluppo dei sistemi radar per il controllo della superficie terrestre del basante cosmico. L'area oggettiva dell'uso dell'hardware radar, compreso per risolvere i compiti applicati dello sviluppo dell'economia delle regioni settentrionali e artiche della Russia. Valutazione comparativa eseguita modi esistenti Revisione della superficie terrestre. Un nuovo metodo per costruire sistemi radar a bordo in base a navicella spaziale con stabilizzazione per rotazione. Considerato i modi per migliorare caratteristiche tecniche radar a bordo.

Parole chiave - Vista laterale RLS, diagramma di orientamento, scansione meccanica, sintesi dell'apertura.

introduzione

I moderni mezzi radar a bordo rappresentano una delle aree più intensamente in via di sviluppo della tecnologia radio-elettronica. Posto speciale tra cui occupare il radar a bordo con la sintetizzazione dell'apertura. Dati mezzi tecnici Proteggere la superficie terrestre in qualsiasi momento del giorno, stagione e anno, non dipendono dalle condizioni climatiche e dalla presenza di nuvole, che è particolarmente importante per le aree con un numero minore di giorni di sole all'anno. NEL Federazione Russa Questi includono aree ampie nel nord del paese e nell'Artico, che costituiscono una parte quasi terza del nostro stato, molto ricca di vari minerali, petrolio e gas.

La soluzione dei più importanti compiti economici nazionali, come una valutazione di alta precisione del terreno, la formazione di immagini tridimensionali della superficie terrestre, lo studio dei processi dinamici sulla terra e sulla superficie del mare, è assegnato al promettente mezzi di telerilevamento della terra.

Particolarmente rilevante per risolvere i compiti dello sviluppo sostenibile delle regioni settentrionali e artico devono ottenere materiali di tiro radar con elevate proprietà di misurazione, garantendo la creazione e l'aggiornamento delle mappe topografiche statali,

piani e base cartografica del catasto di stato del settore immobiliare.

Ottenere informazioni sullo stato di queste aree è il compito di eccezionale importanza e ridurrà al minimo le perdite del materiale.

La storia dello sviluppo dei mezzi radar del telerilevamento della Terra

Lo sviluppo delle stazioni del radar on-board (RLS) ha portato alla creazione di sistemi di rilevamento circolare radar, il cui svantaggio principale era una bassa risoluzione. Ulteriori studi sul miglioramento del sondaggio RLS della superficie terrestre erano finalizzati a superare la limitazione di base in un aumento della risoluzione associata alla dimensione dei dispositivi dell'antenna.

I dettagli dell'immagine radar dipendono dalla risoluzione lineare (risoluzione della gamma) del radar, che, nella direzione radiale, è determinata dal segnale di sondaggio, nella direzione trasversale (risoluzione tangenziale) - la larghezza del diagramma di radiazioni ( DN) e la distanza dal bersaglio.

Il compito di aumentare la risoluzione della gamma è risolto con l'uso dei segnali di suono con una piccola durata di im-

Aeromobile

impulsi o transizione a segnali complessi - modulati in frequenza o fasentipulized.

Un aumento della risoluzione tangenziale è ottenuto utilizzando un'antenna nel radar a bordo, situato lungo la fusoliera dell'aeromobile, o la sintetizzazione dell'apertura dell'antenna quando l'aeromobile è in movimento.

Il primo modo ha portato allo sviluppo del radar di panoramica laterale. Lo schema di implementazione del metodo è presentato in Fig. 1. In tale radar, la capacità di permettendo tangenziale è maggiore, maggiore è la dimensione longitudinale della fusoliera dell'aeromobile, sebbene la dipendenza dalla gamma sia conservata.

La risoluzione del RLS di questo tipo è stata aumentata di circa 10 volte rispetto alla revisione circolare radar panoramica. Tuttavia, queste stazioni nelle loro capacità sono ancora significativamente inferiori ai dispositivi ottici.

Il secondo, il modo più fondamentale è la creazione di radar con la sintetizzazione dell'apertura (RSA) nel movimento in avanti dell'aeromobile.

I famosi scienziati domestici A. P. Reutov, G. S. Kondratenkov, P.I. Dudnik, Yu. L. Feoktistov, N. I. Burenin, Yu. A. Melnik, V. A. Sweat-Chin et al.

Aperture Synthesis Radar.

L'essenza del metodo è radiazione radarInstallato su un corriere in movimento (aeromobile, un veicolo spaziale (KA) o un veicolo aereo senza equipaggio), segnali di suono coerenti, ricevendo i corrispondenti segnali riflessi lungo il percorso della linea retta del corriere, ricordato e aggiunta. Come risultato dell'aggiunta di accettati

i segnali sono compressi dal raggio dell'antenna e la risoluzione del radar che risolveva la linea del percorso del corriere è notevolmente aumentata.

A seconda che i raid fase siano compensati o n., Quando si riempiono i segnali, il Rs focalizzato e non riformato differisce. Nel primo caso, l'elaborazione è ridotta per spostare l'antenna, memorizzare i segnali, la compensazione delle incursioni di fase e la somma dei segnali, nella seconda - alle stesse operazioni, ma senza risarcimento dei raid fase.

La potenziale risoluzione di tali stazioni si avvicina alle caratteristiche degli strumenti di osservazione ottica. Questi radar consentono di implementare una risoluzione lineare elevata, indipendentemente dall'intervallo di osservazione e alla lunghezza d'onda del segnale di sondaggio.

Attualmente, ci sono tre principali modalità di ripresa della superficie terrestre (figura 2): un percorso, una panoramica e un searchlight (dettagliato).

I sistemi moderni consentono di ottenere i campioni della superficie e degli oggetti terrestri situati con le autorizzazioni di circa 1 m per una recensione e 0,3 m per le modalità di searchlight. I metodi applicati di elaborazione digitale del segnale ricevuto applicati alle caratteristiche risultanti della RCA.

Nella modalità del percorso, il rilevamento della superficie terrestre viene eseguito continuamente nella striscia di acquisizione. Il segnale si accumula per un periodo pari all'intervallo di sintesi dell'antenna calcolata per queste condizioni di volo del corriere radar.

La modalità di rilevamento della ripresa è diversa dal percorso che la ripresa è continuamente condotta su tutta la larghezza della larghezza di banda per strisce uguale alla larghezza della striscia di cattura. I sei raggi sono costantemente commutati all'angolo del luogo per visualizzare l'intera larghezza di banda (figura 3).

Dividere il lato e la modalità anteriore-vento a seconda dell'orientamento del petalo principale

Searchlight

Antenna DN. L'accumulo del segnale viene effettuato per un periodo pari all'intervallo di sintesi dell'apertura antenna stimata per queste condizioni di volo del corriere radar.

Quando si scatta nella modalità Spotlight, l'accumulo del segnale si verifica sulla modalità aumentata, confrontata con la modalità Panoramica, l'intervallo. L'espansione dell'intervallo si ottiene spostando il petalo principale dell'antenna, e l'area irradiata è costantemente nella zona di ripresa. Questo movimento è sincronizzato con il movimento del corriere radar.

Per tenere i punti del giorno sulla stessa superficie della superficie, quattro raggi sono costantemente passati attraverso Azimuth (figura 4).

Pertanto, l'analisi delle principali modalità di rilevamento della superficie terrestre dal metodo PCA mostra che:

1) Quando il metodo di visualizzazione laterale, la larghezza di banda massima visualizzata sottostante la superficie è simile alla larghezza della visione;

2) Un aumento della risoluzione lineare nella modalità Searchlight è raggiungibile da un aumento dell'apertura, mentre la striscia vista è ridotta;

3) Un aumento della risoluzione lineare nella modalità Panoramica viene effettuata utilizzando una totalità di DN direzionale a direzionale.

La risoluzione minima lineare di Azimuth 8xSH1P per antenne con un'epocazione artificiale non sfocata è determinata dal rapporto

La risoluzione lineare sul radar di Azimuth con una posizione aperta artificiale focalizzata è determinata dall'espressione

5x - © y0 - ^,

dove ti è la dimensione dell'apertura dell'antenna in un dato piano.

Una stazione radar con un operatore artificiale focalizzata consente di ottenere, in contrasto con una risoluzione lineare sfocata da Azimuth, indipendente dall'intervallo e dalla lunghezza d'onda del segnale di probabilità. La risoluzione di tali RLS aumenta con una diminuzione delle dimensioni dell'antenna reale. Questo è un vantaggio essenziale di Rs rispetto ad altri metodi per rilevare la superficie terrestre.

Radar di vista laterale. Relazioni di base

La determinazione della posizione del bersaglio con la vista laterale è realizzata nel sistema di coordinate: Distanza da viaggio X, intervallo inclinato Ya.

Con la vista laterale dell'antenna, l'antenna è perpendicolare al veterinario del veterinario del corriere. La determinazione della posizione degli obiettivi sul terreno viene effettuata nel sistema di coordinate rettangolari dell'HSA. La zona di revisione è una striscia parallela alla traiettoria del percorso (figura 5, a). La larghezza di banda è determinata dalla gamma di rls.

È possibile orientamento dell'antenna in un angolo al vettore del veicolo, diverso da L / 2.

■ FIG. 4. Modalità proiettore

■ FIG. 5. Schema della panoramica laterale nel sistema di coordinate rettangolare (A) e Kosholna (B)

Allo stesso tempo, la zona della revisione è ristretta, gli obiettivi possono essere rilevati con l'assorbimento (Fig. 5, B). In questo caso, la panoramica dell'area viene eseguita nel sistema di canottaggio delle coordinate.

È noto che la capacità di risoluzione della vista RLS della superficie della Terra lungo la gamma orizzontale direttamente sotto il corriere si sta deteriorando rispetto al limite, determinato dalla durata dell'impulso della sonda. Pertanto, durante il confine più vicino della larghezza di banda, dove la capacità permissiva della gamma si deteriora insignificante, di solito prendere l'altezza del volo del carrello.

Il metodo è descritto dalle seguenti caratteristiche:

Tempo di irradiazione;

Distanza di rilevamento radar;

Lasciando l'abilità.

Tempi liferent.

Ttyyo _ le '

dove © è la larghezza angolare del DN dell'antenna RLS nel piano orizzontale; W è una proiezione di velocità verso il percorso.

Una caratteristica caratteristica del metodo di vista laterale è un'esposizione una tantum degli obiettivi. Nella direzione dell'osservazione, perpendicolare al vettore del veicolo, l'immagine è formata solo sul percorso trasversale del volo.

La seconda caratteristica è aumentare il tempo di esposizione, il target è proporzionale alla gamma. Ciò porta al fatto che l'energia dei segnali riflessi dagli obiettivi aumenta con un aumento della gamma del bersaglio.

Definiamo la gamma di rilevamento radar per il caso della revisione laterale.

È noto che la gamma di rilevamento dell'obiettivo (sfondo della zona) D0 con un'efficace superficie riflettente di ST usando un'antenna a ricetrasmettitore ha il modulo

64L k0xc.

dove E è l'energia di irradiazione del bersaglio; B - il coefficiente d'azione direzionale; X è la lunghezza d'onda del trasmettitore radar; £ w - il coefficiente di rumore del dispositivo ricevente; £ - costante di Boltzmann; T0 - Temperatura assoluta (di solito 280 K); "L \u003d ES TT / ^ W - il valore richiesto del coefficiente di distinguebilità del dispositivo di ricezione RLS. Qui ES T1P - soglia L'energia del segnale riflesso ricevuto, che caratterizza la sensibilità del dispositivo di ricezione RLS; Il ricco è la densità spettrale del rumore all'ingresso del ricevitore: Bush \u003d £ W £ T0.

L'energia di irradiazione del bersaglio (elemento dell'area) è determinata dalla relazione

V - £ pe ^ tya\u003e

dove RSR è la potenza media del segnale irradiato.

Dato il rapporto per l'energia di irradiazione del bersaglio, otteniamo una formula per una distanza nel metodo di vista laterale

RPA © 0c2stx2.

64L 1K0K7O "P

L'analisi dell'espressione mostra l'esistenza per aumentare la gamma della distanza del metodo considerato rispetto alla revisione circolare.

Revisione circolare RLS con apertura che sintetizza sulla base della rotazione con stabilizzazione. Relazioni di base

Per implementare un tale metodo di visualizzazione della superficie terrestre, KA è necessario con la stabilizzazione mediante rotazione, radar con un'antenna parabolica. Il fondo dell'antenna ha un angolo di inclinazione verticale relativamente locale.

L'antenna RLS dovuta alla rotazione circolare del corpo KA a cui è rigidamente attaccata, esegue la scansione della superficie della terra sottostante. Il tipo di proiezione del fondo dell'antenna nell'Azimuthal e il piano angolare sulla superficie terrestre è presentato in Fig. 6 e 7.

Il radar di ingegneria di potenza nel metodo è meglio rispetto alla RCA, poiché viene utilizzato un fondo più stretto dell'antenna sfollata. È determinato dalla scelta dell'angolo minimo e massimo dell'antenna per l'inclinazione.

Considera la posizione dell'antenna RLS in vari punti nel tempo (Fig. 8). Antenna Ply.

Proiezione del fondo dell'antenna

■ FIG. 6. Il tipo di proiezioni del DN dell'antenna RLS sulla superficie della Terra nel piano Azimuthal: OA - la velocità angolare di rotazione dell'antenna RLS RLS in aereo Azimuthal; Yats - la distanza massima dal bersaglio c ^ v - la velocità del modo

■ FIG. 7. Visualizza la larghezza di banda del radar del radar dell'antenna

■ FIG. 8. Le disposizioni dell'antenna RLS nel piano di rotazione in vari punti nel tempo, tenendo conto del movimento traslazionale e della rotazione: I - la distanza che vola per la selezione della rotazione

rotazione attorno alla verticale locale, tenendo conto della traccia, occupa costantemente queste disposizioni (punti 1, 2, 3, ecc.). Il raggio di rotazione dell'antenna è insignificante (circa pochi metri). Il KA si muove con il primo tasso di spazio e la curva del movimento dell'antenna viene convertito quasi in un intervallo di tempo diretto pari a metà del periodo di rotazione.

Ad ogni punto di questa curva, l'asse elettrico dell'antenna sarà perpendicolare ad esso. C'è un'opportunità per sintetizzare un'apertura artificiale.

La posizione è determinata nel sistema di coordinate polari. La gamma R e Azimuth ß sono misurate. L'altezza del volo H e l'angolo del sito è determinato. Gli obiettivi di Azimuth sono conteggiati dalla direzione del movimento (vedi Fig. 6).

L'osservazione del radar è prodotta in una certa area di spazio, chiamata area di lavoro o una zona di revisione del radar. Le dimensioni dell'area di lavoro sono determinate dall'intervallo di panoramica della gamma RMAX - RMIN, l'Azimuth "Max - Amin, l'angolo di ßmax - ßmin e la velocità radiale di VR max - VR min. La lunghezza di ciascun intervallo specificato è determinata dal numero di autorizzazioni RLS contenute in esso nella coordinata pertinente.

Le informazioni sulla disponibilità di obiettivi in \u200b\u200bvari elementi del permesso dell'area di lavoro si ottengono durante la revisione (vista) di questi elementi. La priorità e la visione del tempo di vari elementi, nonché l'intensità dei segnali emessi dal radar durante la visualizzazione di ciascun elemento, sono determinati dal metodo utilizzato (programma) della vista area di lavoro.

Una panoramica degli elementi dell'area di lavoro può essere eseguita in serie in tempo o simultaneamente.

Con una revisione seriale, il tasso necessario per ottenere informazioni sulla presenza e le coordinate degli obiettivi nella zona di revisione non può sempre essere garantita. Ciò è dovuto al fatto che il tempo di irradiazione del target T deve superare il tempo massimo del ritardo del segnale TTU:

T\u003e "^ shah 2 ^ shah / s

dove gli yats sono la gamma massima di rls; C è la velocità della luce.

La vista temporale dell'intera zona T0 deve soddisfare la condizione

T0 - T ^ A, P\u003e (2 ^ shah / s) ^ a, r,

dove Ya P è il numero di autorizzazioni nella direzione.

Con una revisione circolare con la sintetizzazione dell'apertura, dovrebbe essere eseguito un determinato rapporto.

T - 2L / OA.

Il numero di impulsi riflessi nell'obiettivo durante questo periodo sarà

dove - la frequenza degli impulsi nel pacchetto.

Il periodo panoramica dell'area di lavoro determina il tasso di ricezione delle informazioni sulla presenza di un obiettivo nella zona e non può superare alcuni significato ammissibile Tassa T0. Se questo valore è specificato, quindi

Oa - 2l / ^ osha

Questo rapporto determina la velocità angolare minima di rotazione dell'antenna RLS durante una revisione circolare con la sintesi dell'apertura.

La scelta della velocità di rotazione sta cercando la visione della superficie terrestre senza saltare.

Le principali caratteristiche del metodo di una revisione circolare con la sintetizzazione dell'aperture:

Una volta il tempo di irradiazione;

Il periodo di revisione e il numero di cicli di revisione che si verificano su ciascun obiettivo.

Il confronto tra un metodo di visualizzazione circolare con apertura sintetizzando con altri metodi consente di disegnare le seguenti conclusioni.

1. La scansione del fondo dell'antenna ricevente è assicurata dall'intera terra sottostante

superficie del rumore senza salti. In questo caso, la risoluzione angolare dell'immagine risultante sarà paragonabile alla risoluzione della RSA nella modalità Searchlight.

2. Il tempo di irradiazione è praticamente indipendente dalla gamma dell'obiettivo.

3. La visualizzazione della superficie di terra sottostante in un periodo di rotazione si verifica due volte e dipende dalla velocità angolare che determina il numero di cicli.

4. L'energia RLC è significativamente più alta rispetto al metodo PCA, poiché viene utilizzata una giornata più stretta. Il bersaglio (elemento dell'area) è nella direzione di osservazione, perpendicolare al vettore di velocità d'angolo.

5. La scelta di un angolo di antenna è esclusa la panoramica della superficie terrestre orizzontale.

1. SOLNOGUB A.V. et al. Valutazione dell'efficacia del cluster di piccola navicella spaziale del telerilevamento della terra in termini di efficienza e affidabilità delle attività funzionale // sistemi di informazione e gestione. 2012. № 5 (60). P. 24-28.

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la gamma direttamente sotto il corriere, dove la risoluzione del RLS è estremamente bassa.

Conclusione

In questo documento, sono considerate le direzioni principali di sviluppo dei sistemi radar per il controllo della superficie terrestre del basante cosmico e della storia della creazione di questi fondi. I metodi esistenti sono analizzati, una valutazione comparativa delle principali caratteristiche tecniche. Un metodo di sintesi di apertura viene proposto in base al movimento circolare dell'antenna ricevente utilizzando KA con una stabilizzazione della rotazione. I modi per migliorare le caratteristiche tecniche del radar di bordo per risolvere i compiti applicati sono determinati.

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Radar il principio di sintetizzare l'apertura. Scopo e costruzione del radar con un'apertura antenna sintetizzata. Analisi del compito tecnico

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