Radar zasada syntezy przysłony. Cel i budowa radaru z syntetyzowanym otworem antenowym. Analiza zadania technicznego

Właściciele patentowi RU 2397509:

Wynalazek dotyczy dziedziny inżynierii radiowej, w szczególności do dziedziny technologii radaru nieliniowego i może być używany do wyszukiwania i wykrywania obiektów za pomocą nieliniowych właściwości elektrycznych. Osiągalny wynik techniczny wynalazku jest wdrożenie algorytmu syntezy przysłony antenowy w nieliniowej stacji radarowej (radaru) i osiągnięcie rozdzielczości kątowej w pobliżu potencjału. Istotą wynalazku jest zmierzenie średniej prędkości ruchu i losowych odchyleń przewoźnika radaru nieliniowego z danej trajektorii wzdłuż osi odcięcia, rzędnej, aplikacji i wdrożenia w każdym z kanałów sygnałów echa Nieliniowy radar znanego algorytmu do syntezy przysłony antenowego, biorąc pod uwagę wyniki pomiarów. 3 Il.

Wynalazek dotyczy pola inżynierii radiowej, w szczególności do dziedziny technologii radaru nieliniowego i może być używany do wyszukiwania i wykrywania obiektów za pomocą nieliniowych właściwości elektrycznych (ONS).

Znana RCA składająca się z sekwencyjnie podłączonego urządzenia antenowego, transiwera, detektorów fazy, konwerterów analogowo-cyfrowych, cyfrowego systemu przetwarzania, procesora systemu wskazania, system wskazania oraz system rejestracji i systemu transmisji na kanale szerokopasmowym, zasada z których opiera się na tworzeniu syntetyzowanego ujawnienia. Anteny duże rozmiary Stosując prawdziwą małową antenę. Jednocześnie, aby zmniejszyć wpływ losowych odchyleń przestrzennych przewoźnika RAS z danej trajektorii (niestabilność trajektorii) na wynikach jego funkcjonowania, system kompensacji niestabilności trajektorii, w oparciu o zintegrowane stosowanie dwóch układów nawigacyjnych bezwładnych - regularna inercyjna inercyjna system nawigacyjny Dzięki korekcji z czujników radiowych (Glonass, Dissu lub RLS w pomiaru prędkości i rogu rozbiórki) oraz szerokopasmowego systemu nawigacyjnego z systemem akcelerometrów i czujników prędkości kątowej (Mikralevigation). Jednak PCA nie pozwala na wyszukiwanie i wykrywanie ocen, ponieważ przetwarzanie sygnałów echa z celów radarowych przeprowadza się tylko na częstotliwości nośnej sygnału sondowania (ZS) ω 0.

Najbliższy w esencji technicznej (prototyp do zamierzonego wynalazku) jest nieliniowy radar (NRL), na przykład, składający się z anteny nadajnika i dwóch identycznych kanałów przetwarzania sygnału w częstotliwościach drugiego 2Ω 0 i trzeciego 3ω 0 harmonicznego ZS, każdy Z których zawiera sekwencyjnie podłączony antenę odbiorczą i odbiornik, a także urządzenia wskazujące. Zasada działania NRL opiera się na odbiorze sygnałów odpowiedzi z OWE w przypadku częstotliwości 2Ω 0 i 3Ω 0, ich przetwarzania i wskazania poziomu. Jest to zapewnione przez fakt, że zwykle ON z komponentami półprzewodnikowymi mają na drugim harmonicznym, poziom sygnału odpowiedzi 20-30 dB jest wyższy niż na trzecim harmonicznym. W przypadku typów kontaktowych ONS, z reguły wykonywane jest relacja odwrotna. Wady Radaru Nieliniowym są brakiem rozliczania wpływu niestabilności trajektorii w procesie jego funkcjonowania oraz zawodność oznakowania porównania poziomów sygnałów odpowiedzi od OWS na drugiej i trzeciej harmonicznych SS Ze względu na silną zależność zmiany rozproszonej Oeen władzy na harmonijkach CA z pozycji OENS w stosunku do kierunku brzmienia i kierunku Harmonicznego CH.

Zadanie, z którego zastrzeżone nieliniowe radar z syntetyzowanym otworem anteny polega na zwiększeniu rozdzielczości kątowej radaru nieliniowego.

Wynik techniczny wynalazku wyraża się we wdrażaniu algorytmu syntezy przysłony antenowy w radaru nieliniowym i osiągnięcie rozdzielczości kątowej w pobliżu potencjału.

Wynik techniczny jest osiągany przez fakt, że w znanych nrlach składających się z anteny nadajnika i dwóch identycznych kanałów przetwarzania sygnałów w częstotliwości drugiej 2Ω 0 i trzeciej 3H 0 Harmoniczne ZS, z których każdy zawiera szeregowaną antenę odbierającą i Odbiornik, a także urządzenia wskazujące, dodatkowo, generator podtrzymujący, syntezator częstotliwości i jednostka kompensacyjna niestabilności trajektorii, zaprojektowana w celu utworzenia odpowiedniego sygnału niedopasowania naprawczego w oparciu o zmierzoną średnią prędkości ruchu i losowych odchyleń przewoźnika nieliniowego przewoźnika radarowego Dana trajektoria, aw każdym z kanałów - urządzenie przesunięcie fazowe, czujniki pierwszego i drugiego fazy, pierwsze i drugie konwertery analogowo-cyfrowe, pierwszy komputer funkcji odniesienia, zaprojektowany w celu utworzenia składnika zatokowego odniesienia Funkcja, drugi komputer funkcji odniesienia zaprojektowany w celu utworzenia cosinowego składnika funkcji odniesienia, systemu cyfrowego Przetwarzanie MA, zaprojektowane, aby utworzyć obraz radaru obiektów o nieliniowych właściwościach elektrycznych, podczas gdy wyjście generatora odniesienia jest podłączone do wejścia syntezatora częstotliwości i do drugich wejść odbiorników pierwszego i drugiego kanału, pierwszego wyjścia z syntezatora częstotliwości jest podłączony do wejścia nadajnika, którego wyjście jest podłączone do wejścia anteny nadawczej, wyjście syntetyzatora drugiego częstotliwości jest podłączone w każdym kanale do drugiego wejścia detektora pierwszego fazowego i wejścia fazy Urządzenie Shift, wyjście urządzenia przesunięcia fazowego każdego kanału jest podłączone do drugiego wejścia drugorzędnego detektora fazowego odpowiedniego kanału, wyjście odbiornika każdego kanału jest podłączone do pierwszych wejść detektorów pierwszego i drugiego faz . Odpowiedni kanał, których wyjścia są odpowiednio połączone z wejściami pierwszego i drugiego konwerterów analogowo-cyfrowych odpowiednich kanałów, których wyjścia, których w każdym z kanałów są podłączone odpowiednio do pierwszych i drugich wejść System przetwarzania cyfrowego odpowiada Pierwszy kanał, wejścia pierwszych i drugich komputerów z funkcji obsługi każdego kanału są podłączone do wyjścia bloku kompensacji niestabilności trajektorii, wyjścia pierwszych i drugich komputerów z funkcją obsługi każdego kanału są odpowiednio połączone , do trzecich i czwartych wejść systemu przetwarzania cyfrowego odpowiedniego kanału, wyjść systemy cyfrowe. Przetwarzanie pierwszych i drugich kanałów jest podłączony odpowiednio, z pierwszym i drugim wejściami urządzenia wyświetlającego, a jednostka kompensacji niestabilności trajektorii zawiera generator impulsów zegara, urządzenie zoom, urządzenie do określania kierunku ruchu wzdłuż osie prostokątnego układu współrzędnych opartych na zmierzonej średniej prędkości ruchu i losowych odchyleń nieliniowych przewoźnika RLS określony trajektoria, timer, urządzenie pamięci masowej, bloku klucza składającego się z trzech kluczy, urządzenia odejmowania, bloku sumowania składające się z trzech modyfikacji Urządzenia, blok urządzenia do przechowywania składające się z trzech urządzeń pamięci masowej, jednostki skalowania składającej się z trzech urządzeń skalowania, jednostki mnożenia kodu składającego się z trzech kodów mnożnikowych, Converter Converter Code, oraz generatora impulsu zegara i urządzenie do określania kierunku Ruch wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych są podłączone sekwencyjnie, CASER, Converter Code OV, skalowanie i urządzenie do przechowywania jest podłączone szeregowo, dodatkowo, pierwsze, drugie i trzecie wyjścia kierunku przemieszczenia ruchu wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych są podłączone do pierwszych wejść odpowiednich klawiszy bloków kluczy, Drugie wejścia są podłączone do wyjścia zegara, pierwsze wyjście urządzenia definicji kierunku porusza się wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych jest podłączone do drugiego wejścia urządzenia odejmowania, wyjścia pierwszego, drugiego i trzeciego klucza Klawisze blokowe są podłączone do pierwszych wejść odpowiedniej jednostki sumowej jednostki sumowej, których wyjścia są podłączone do wejść odpowiednich urządzeń pamięci masowej jednostki pamięci, które są podłączone do drugich wejść odpowiednich urządzeń do podsumowania W górę urządzenia i z wejściami odpowiednich urządzeń skalowania do jednostki skalowania, wyjście każdej jednostki skalowania jest podłączone do pierwszej i drugiej W wejściach odpowiednich mnożników mnożnikowych kodów, wyjścia pierwszych, drugich i trzecich mnożnitytorów bloków mnożenia kodu są podłączone do odpowiednich wejść CAVER, wyjście urządzenia pamięci masowej jest podłączony do pierwszego wejścia Urządzenie do odejmowania, a wyjście urządzenia wyjściowego, drugi i trzeci wyjście urządzenia przemieszczenia osie prostokątnego układu współrzędnych, wyjście konwertera kodów jest odpowiednio pierwszą, drugą, trzecią i czwartymi wyjściami bloków kompensacyjnych niestabilności trajektorii .

Istotą wynalazku jest zmierzenie średniej prędkości ruchu i przypadkowych odchyleń nieliniowego przewoźnika radarowego z danej trajektorii wzdłuż osi odciętych, rzędnej, aplikacji i wdrażania w każdym z kanałów sygnałów echa nieliniowych Radar dobrze znanego algorytmu do syntezy przysłony antenowego, z uwzględnieniem wyników pomiarów, co pozwala na pozostawienie zdolności w pobliżu potencjału.

Schemat strukturalny proponowanego nieliniowego radaru z syntetyzowanym otworem antenowym pokazano na FIG.

Proponowany radar nieliniowy z syntetyzowanym otworem antenowym składa się z nadajnika 5 antenę przenoszącej 1, odbieranie anten pierwszego i drugiego kanałów 2 i 4, odbiorniki pierwszego i drugiego kanałów 7 i 8, urządzenia wyświetlające 26, generator odniesienia 3 , syntetyzator częstotliwości 6, jednostka kompensacyjna trajektorii niestabilna 19, urządzenia zmiany fazy pierwszego i drugiego kanałów 9 i 10, czujniki pierwszego i drugiego fazy pierwszego kanału 11 i 12, czujniki pierwszego i drugiego i drugiego drugiego Kanał 13 i 14, pierwszych i drugich przetworników analogowo-cyfrowych pierwszego kanału 15 i 16, pierwsze i drugie i drugie przetworniki analogowo-cyfrowe drugiego kanału 17 i 18, pierwsze i drugie komputery funkcji odniesienia pierwszego Kanał 20 i 21, pierwsze i drugie komputery z drugiej funkcji referencyjnej 22 i 23, cyfrowe systemy przetwarzania pierwszego i drugiego kanałów 24 i 25, podłączone jak pokazano rysunek 1.

Nadajnik 5 generuje sygnał wykrywania w częstotliwości ω 0 za pomocą określonych parametrów (zasilanie, typ modulacji itp.). Antena transmisji 1 jest przeznaczona do promieniowania sygnału sondowania w częstotliwości ω 0. Anteny odbierające pierwszego i drugiego kanałów 2 i 4 są używane do odbierania sygnałów echa z OWE w przypadku częstotliwości 2Ω 0 i 3Ω 0, odpowiednio. Odbiorniki pierwszego i drugiego kanałów 7 i 8 Niedźwiedź sygnały przyjęte na częstotliwościach 2Ω 0 i 3Ω 0, do częstotliwości pośredniej ω i poprawiają je. Generator odniesienia 3 generuje sygnał stabilnej częstotliwości ω og. Syntezator częstotliwości 6 tworzy się odpowiednio na pierwszym i drugim wyjściach sygnałów przewoźnika ω 0 i średnich częstotliwości PR. Urządzenia przesunięcia fazowego pierwszego i drugiego kanałów 9 i 10 są przesuwane przez fazę sygnału odniesienia w każdym z kanałów na π / 2. Najpierw detektory fazowe pierwszego i drugiego kanałów 11 i 13 wyróżniają się przez składniki zatok sygnałów w odpowiednich kanałach, a detektory druga fazowe pierwszego i drugiego kanałów 12 i 14 są cosins. Pierwszy i drugi analogowe konwertery każdego kanału 15, 16, 17 i 18 są zaprojektowane do konwersji sygnałów analogowych do cyfrowego. Jednostka kompensacji niestabilności Trajektorii 19 Monitoruje losowe odchylenia nośników NRLS z danej trajektorii i tworzy odpowiedni sygnał niedopasowania, aby poprawić funkcję odniesienia. Pierwsze komputery funkcji wsparcia pierwszego i drugiego kanałów 20 i 22 tworzą składniki zatok funkcji odniesienia, drugi kalkulatory funkcji wsporczych pierwszego i drugiego kanałów 21 i 23 są cosinus składniki funkcji wsporczych Odpowiednie kanały, biorąc pod uwagę sygnały niedopasowania kompensującego elementy trajektorii stearbility 19. Systemy cyfrowe Przetwarzanie pierwszych i drugich kanałów 24 i 25 służy do tworzenia Orenów Rhwye na sygnały przyjętych na częstotliwościach 2Ω 0 i 3Ω 0. Urządzenie 26 jest konieczne, aby wyświetlić RLI z wymaganą jasnością, zakres dynamiczny i skala.

Twierdził nieliniowy radar z syntetyzowanym otworem anteny działa w następujący sposób. W przedziale czasu syntezy przysłony anteny T S, ruch linii prostej przewoźnika radarowego o stałej prędkości (najważniejszym przypadku do praktyki). Aby zapewnić spójność, sygnał generatora podtrzymującego 3 w częstotliwości ω jest podawany do drugich wejść odbiorników pierwszego i drugiego kanałów 7 i 8, które są wejściami zewnętrznego generatora wsparcia, a także do wejścia Syntezator częstotliwości 6, który generuje sygnał przewoźnika ω 0 i pośredniego Ω. Zgodnie z sygnałem w częstotliwości ω 0 pochodzących z pierwszego wyjścia syntezatora częstotliwości 6 do wejścia nadajnika 5, ZS jest utworzona z wymaganym parametrami w częstotliwości ω 0. Sygnał utworzony w ten sposób jest podawany do wejścia anteny transmisji 1 i jest emitowany do określonego obszaru przestrzeni. Sygnał w częstotliwości pośrednich ω PR z drugiego wyjścia syntezatora częstotliwości 6 wchodzi do drugich wejść czujników pierwszych faz pierwszego i drugiego kanałów 11 i 13, a także do wejść urządzeń przesunięć fazowych pierwszego I Drugie kanały 9 i 10. Ponadto sygnał na pośrednich częstotliwości Ω PR znajduje się również z wyjścia odbiornika każdego kanału do pierwszego wejścia pierwszego wykrywacza fazowego odpowiedniego kanału. Sygnał wyjściowy urządzenia przesunięcia fazowego każdego kanału 9 i 10 jest podawane do drugiego wejścia drugiego wykrywacza fazowego odpowiedniego kanału 12 i 14. Ponieważ sygnały odniesienia przy częstotliwości pośredniej ω i drugie wejścia pierwszego i Drugie detektory fazowe każdego kanału 11 i 12, 13 i 14 mają zmianę w fazie π / 2, na wyjściach czujników pierwszych faz każdego kanału 11 i 13, składniki zatok odbiorników pierwszego i drugiego kanałów 7 i Utworzone są 8 sygnałów, a na wyjściach detektorów drugiego fazy 12 i 14 są cosinus elementy. Utworzone składniki kwadratury są konwertowane w widok cyfrowy przy użyciu pierwszych i drugich analogowych konwerterów każdego kanału 15, 17 i 16, 18 i są podawane do pierwszego i drugiego wejścia systemu przetwarzania cyfrowego odpowiedniego kanału 24 oraz 25. Sygnał spalinowy generowany przez jednostkę kompensacji niestabilności trajektorii 19, jest w każdym z kanałów do wejść pierwszych i drugich komputerów z funkcją odniesienia 20, 22 i 21, 23. Pierwszym i drugim komputerami wsparcia Funkcja każdego kanału 20, 22 i 21, 23 są utworzone przez składniki zatok i cosinusu funkcji referencyjnej, która jest odpowiednio na trzecim i czwartym wejściach systemu cyfrowego do przetwarzania odpowiedniego kanału 24 i 25. W cyfrowych systemach przetwórczych pierwszego i drugiego kanałów 24 i 25, znany algorytm do syntezy otworu anteny jest wdrażane, a On On Ons powstaje wzdłuż sygnałów przyjętych odpowiednio na częstotliwościach 2Ω 0 i 3Ω 0. W ten sposób RLis pochodzą z wyjść cyfrowych systemów przetwarzania pierwszego i drugiego kanałów 24 i 25 do odpowiednich wejść urządzenia wyświetlającego 26, z którymi wykonywany jest wyświetlacz wizualny Rhley.

Jednostka kompensacji niestabilności trajektorii można wykonać, na przykład w postaci urządzenia, którego układ strukturalny jest pokazany na FIG. 2.

Jednostka kompensacji niestabilności trajektorii zawiera generator impulsu zegara 1, powiększanie urządzenia 2, urządzenie do określania kierunku ruchu wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych 3, timer 4, urządzenie pamięci 5, bloku klucza 6, odejmowanie Urządzenie 7, jednostka summy 8, blok urządzenia do przechowywania 9, skalowanie blokowe 10, blokowanie mnożenia kodów 11, CHERDER 12, CODS CONVERTER 13, podłączony, jak pokazano na rys. 2.

Generator impulsu zegara 1 jest zaprojektowany, aby utworzyć sekwencję impulsów danego czasu trwania i okres t i. Timer 4 służy do utrzymania bloku klucza 6 w stanie otwartym dla określonego interwału czasu T T. Urządzenie do określania kierunku ruchu wzdłuż osi prostokątnego układu współrzędnych 3 generuje sygnały na pierwszej, drugiej i trzeciej wyjściach, odpowiadające ruchowi nośnika NRLS podczas T i wzdłuż osi odciętej Δx I, ΔY ΔY I oraz zastosowanie ΔZ I, odpowiednio, gdzie blok klucza 6 zapewnia sygnały z pierwszych, drugich i trzecich wejść urządzenia do określania kierunku ruchu wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych 3 na wyjściu odpowiedniego bloku klucza 6 . Jednostka sumująca 8 służy do podsumowania sygnałów dostępnych na pierwszym i drugim wejściach każdej jednostki jednostki sumowej 8. Jednostka magazynowa 9 Jesteśmy zobowiązani do przechowywania wyniku otrzymanego suma w jednostce sumowej 8. Jednostka skalowania 10 uśredniają wyniki sumowania i generuje sygnały na pierwszej, drugiej i trzeciej wyjściach, odpowiadają średnie wartości ruchu nośnika NRLS wzdłuż odchyłych osi rzędnej i aplikacji Nachchen do budowy wartości i SWERER 12, aby wdrożyć pracę matematyczną

Konwerter kodu 13 wykonuje matematyczną działanie obliczania średniej prędkości ruchu NRLS Media

Skalowanie 2 jest konieczne do obliczenia wartości odniesienia ruchu nośnika NRLS wzdłuż osi odcięcia W urządzeniu pamięci masowej 5, przechowywana jest otrzymana wartość Δx 0. W urządzeniu odliczającym 7, matematyczna działanie odejmowania przeprowadza się przez wartość bieżącego ruchu nośnika NRL Wzdłuż osi odcięcia układu współrzędnego prostokątnego Δx I z wartości odniesienia Δх 0.

Jednostka kompensacyjna niestabilności trajektorii działa w następujący sposób. Po pierwsze, zmierzona jest średnia prędkość mediów NRLS.

Włączenie trybu pomiaru prędkości jest przeprowadzane ręcznie za pomocą timera 4, na końcu, który jest wykonywany. automatyczne wyłączenie. Czas trwania trybu pomiaru wartości jest określony przez czas T T T. W trybie pomiaru średniej impulsów zegara prędkości przez czas trwania τ i okres t, generowany przez generator impulsu zegara 1, wprowadź wejście urządzenia do określania kierunku ruchu wzdłuż osi prostokątnego układu współrzędnych 3, które podczas przenoszenia nośnika NRLS stanowi wartość na pierwszym, drugim i trzecim wyjściach. Przemieszczenia wzdłuż osi odciętej Δx I, rzędnej Δu i i aplikacji δZ I, odpowiednio. Przez czas TT sygnał z wyjścia TIMER 4 obsługuje blok klawisza 6 w stanie otwartym, w wyniku którego sygnały z pierwszych, drugich i trzecich wyjść kierunku przemieszczenia ruchu wzdłuż osi prostokątnej System współrzędnych 3 Wprowadzanie pierwszych wejść odpowiednich klawiszy bloku klucza 6, wykonaj pierwsze wejścia odpowiednich urządzeń sumujących jednostki sumowej 8. Jednostka sumowa 8 W połączeniu z bloku urządzeń pamięci masowej 9 podsumowuje kody cyfrowe Ruchy wzdłuż osi odciętej, ordynatów i zastosowanie, które następnie z wyjść pierwszych, drugich i trzecich urządzeń pamięci masowej drugiego bloku urządzeń pamięci masowej 9, stosuje się na wejściach odpowiednich urządzeń skalowania do jednostki skalowania 10, w którym mnożenie odebranych sygnałów do kodeksu cyfrowego wartości i uzyskując w wyniku średnich wartości ruchów na przedział czasu T i wzdłuż osi odcięcia rzędnej i aplikacje, sygnały uzyskane w ten sposób Następnie w bloku mnożenia kodów 11 i SQUER 12 w celu uzyskania suma kwadratów określonych sygnałów który wchodzi do konwertera kodów 13, gdzie zgodnie z (1) przekształca się w średnią wartość prędkości, wynikowa wartość jest podawana do wejścia urządzenia powiększającego 2, gdzie przez pomnożenie go według wartości T i wartości odniesienia Składany jest ruch nośnikowy NRLS wzdłuż osi odcięcia. Sygnał Δx 0 z wyjścia urządzenia zoomu 2 wchodzi do wejścia urządzenia pamięci masowej 5, która jest zapamiętana i przechowywana do następnej definicji średniej prędkości na końcu pomiaru podczas funkcjonowania nieliniowego radaru z syntetyzowanym Aspekt antenowy, sygnał Δх 0 z wyjścia urządzenia pamięci masowej 5 jest podawany do pierwszego wejścia odejmowania urządzenia 7, na drugim wejściu, którego sygnał przybywa z pierwszego wyjścia urządzenia do określania kierunku ruchu Osie układu współrzędnego prostokątnego 3. W urządzeniu odejmowania 7, operacje matematyczne tworzenia sygnału są przeprowadzane, proporcjonalne do odchylenia parametrów ruchu nośnika NRLS wzdłuż osi odcięcia układu współrzędnych prostokątnych z określonych parametrów Trajektorii wsparcia Δx I \u003d Δx 0 -Δx i.

Potencjalna poprawa rozdzielczości kątowej NRL podczas syntezy otworu antenowego teoretycznie badano zgodnie z wyrażeniem

gdzie Δl P i Δl jest odpowiednio rozdzielczością kątową NRL bez użycia i stosując algorytm syntezy przysłony antenowy; λ zs - długość fali zs; R jest odległością między NRL i OENS; D - wielkość rzeczywistej anteny odbierającej; - Numer Harmonika ZS; - prędkość nośnika NRLS; θ H jest kątem obserwacji OENS. Obliczenia przeprowadzane w przypadku stosowania w nieliniowej lokate "LUX" metody syntezy przysłony anteny o wielkości rzeczywistego anteny odbiorczej D \u003d 0,25 m dla trybu widoku bocznego przestrzeni (θ h \u003d π / 2) , jak również T S \u003d 2 C, R \u003d 3 m, λ ZC \u003d 0,3 m, wskazuje poprawę w rozdzielczości kątowej w sektorze drugiej i trzeciej harmonicznych SS w 32 i 48 razy.

Skuteczność funkcjonowania jednostki kompensacyjnej niestabilności trajektorii można oszacować przy użyciu oszacowania zniekształceń Rhwye Oensa w przypadku braku kompensacji niestabilności trajektorii dla przypadku prostego jednolitego ruchu przewoźnika wzdłuż współrzędnych X na stałe współrzędne y \u003d y 0, z \u003d z 0. W tych celach obliczymy impulsowe odpowiedzi radaru nieliniowego z syntetyzowanym otworem antenowym (R'lley Oens) w przypadku nieobecności i obecności losowych odchyleń mediów NRLS z danej trajektorii

gdzie u (T + τ) jest sygnałem trajektorii; T s - przedział czasu anteny; τ - przejściowa zmiana; H (t) - funkcja odniesienia.

Jako odniesienie H (T) wybrano funkcję ważoną, kompleksowo koniugatem sygnałem odbijanym od nieliniowego celu.

gdzie h (t) jest ważną funkcją wagi; - Zmiany w obecnej odległości między NRLS a OENS.

Wierząc w przypadku kompensacji niestabilności trajektorii Δx 1 \u003d 0, aw przypadku jego nieobecności - i na przykład ustawienie, wartości 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, otrzymujemy zgodnie z (3) reakcje impulsowe J 1 (R) i przedstawione po normalizacja z odpowiednimi zależnościami graficznymi 1 i 2 na rysunku 3. Jak pokazuje obliczenia, szerokość głównego płata odpowiedzi impulsowej wynosi 1,15 razy większa niż j 1 (τ). Oznacza to, że jednostka kompensacji niestabilności trajektorii, wykonana w postaci urządzenia, którego diagram konstrukcyjny jest pokazany na FIG. 2, w danych warunkach, umożliwia poprawę rozdzielczości radaru nieliniowego z syntetyzowaną przysłoną antenową Współrzędna kątowa o 15%.

Tak więc, w proponowanym nieliniowym radarowi z syntetyzowanym otworem antenowym, rozdzielczość kątowa wzrasta dzięki tworzeniu ujawniania antenowych dużych rozmiarów na danej trajektorii ruchu nośnika NRLS, a jednostka kompensacji niestabilności trajektorii, wykonana w formie a Urządzenie, którego obwód strukturalny jest pokazany na FIG. 2, zapewnia potencjalnie osiągalną rozdzielczość kątową (jego potencjalną poprawę zgodnie z ekspresją (2)) poprzez zmniejszenie zakłóceń Renu, ze względu na rozbudowę głównego płata pulsu odpowiedź (3).

Proponowany roztwór techniczny jest nowy, ponieważ radar nieliniowy z syntetyzowanym otworem antenowym, różniącym się od znanych NRL, składających się z anteny nadajnika i dwóch identycznych kanałów przetwarzania sygnału na częstotliwości drugiej 2Ω 0 i trzeciej 3Ω 0, jest nieznany kolejno podłączona antena i odbiornik, a także urządzenie wyświetlające, w tym generator wsparcia, syntezator częstotliwości i syntezator niestabilności trajektorii, który ma na celu utworzenie odpowiedniego sygnału misji korekcyjnej w oparciu o zmierzoną średnią prędkość ruchu i losowo Odchylenia nieliniowego nośnika radarowego z określonych trajektorii, a każdy z kanałów - urządzenie przesunięcia fazowego, czujniki pierwszego i drugiego fazy, pierwszych i drugich konwerterów analogowych i drugich, pierwszy komputer funkcji odniesienia, przeznaczony do Tworzenie składnika zatoki funkcji odniesienia AI, drugi komputer funkcji odniesienia, zaprojektowany, aby utworzyć cosinus składnika funkcji odniesienia, system przetwarzania cyfrowego, podczas gdy wyjście generatora odniesienia jest podłączony do wejścia syntezatora częstotliwości i drugich wejść odbiorników Pierwszy i drugi kanał, pierwsze wyjście syntezatora częstotliwości jest podłączone do wejścia nadajnika, wyjściem, którego podłączone wejście antenowe, drugi wyjście syntezatora częstotliwości jest podłączony do każdego kanału do drugiego wejścia detektora pierwszego fazowego i Wejście urządzenia Shift SHIFT, wyjście urządzenia przesunięcia fazowego każdego kanału jest podłączone do drugiego wejścia drugi detektora fazowego odpowiedniego kanału, wyjście odbiornika każdego kanału jest podłączony do pierwszego wejścia pierwszego wejścia i detektory druga fazy odpowiedniego kanału, których wyjścia są odpowiednio połączone z wejściami pierwszego i drugiego analogowego przetworników analogowych odpowiednich kanałów, których wyjścia, których w każdym z kanałów są podłączone odpowiednio do Pierwsze i drugie wejścia cyfrowego systemu Zabezpieczenie odpowiedniego kanału, wejścia pierwszego i drugiego komputera z funkcji obsługi każdego kanału są podłączone do wyjścia jednostki kompensacyjnej niestabilności trajektorii, wyjścia pierwszych i drugich komputerów z funkcji obsługi każdego Kanał są podłączony do trzeciej i czwartego wejścia cyfrowego systemu przetwarzania odpowiedniego kanału, wyjścia systemów przetwarzania cyfrowych i drugi kanały są odpowiednio połączone z pierwszym i drugim wejściami urządzenia wyświetlającego, a jednostka kompensacji niestabilności trajektorii zawiera generator impulsów zegara, urządzenie zoom, urządzenie do określania kierunku ruchu wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych na podstawie mierzonej średniej prędkości ruchu i przypadkowych odchyleń nieliniowych przewoźnika radarowego z danej trajektorii, timer, przechowywania Urządzenie, blok klawiszowy składający się z trzech kluczy, urządzenia odejmowania, jednostki sumowej składającej się z trzech urządzeń sumujących, bloku urządzeń pamięci masowej składającej się z trzech Urządzenia pamięci masowej, jednostka skalowania składająca się z trzech urządzeń skalowania, blok mnożenia kodu składający się z trzech mnożników kodu, konwertera CODER i CODS, podczas gdy generator impulsów zegara i urządzenie rozliczające rozluźnienie wzdłuż osi prostokątnego układu współrzędnych są podłączone sekwencyjnie, squider , Konwerter kodów, Urządzenie do skalowania i urządzenie pamięciowe są podłączone w kolejno, dodatkowo, pierwsze, drugie i trzecie wyjścia kierunku przemieszczenia ruchu wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych są podłączone do pierwszych wejść Odpowiednie klawisze bloków kluczy, których drugie wejścia są podłączone do wyjścia z timerem, pierwszym wyjściem urządzenia do określania kierunku kierunku ruchu osie układu współrzędnego prostokątnego są podłączone do drugiego wejścia urządzenia odejmowania, wyjścia pierwszego, drugiego i trzeciego klawiszy bloków kluczy są podłączone do pierwszych wejść odpowiedniej jednostki jednostki Sumpion, wyjścia do Siffers są połączone z wejściami odpowiednich bloków magazynowych jednostki magazynowej, których wyjścia są podłączone do drugich wejść odpowiedniej jednostki modyfikacji dla jednostki sumowej i wejść odpowiednich urządzeń skalowania jednostki skalowania, Wyjście każdej jednostki skalowania jest podłączone do pierwszych i drugich wejść odpowiednich kodów kodów kodów kodów mnożenia, wyjścia pierwszych, drugich i trzecich multiplikatorów bloku mnożenia kodu są podłączone do odpowiednich wejść SQUERS, Wyjście urządzenia pamięci masowej jest podłączony do pierwszego wejścia urządzenia odejmowania, a wyjście wyjściowe urządzenia wyjściowego, drugie i trzecie wyjścia urządzenia przemieszczenia kierunku wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych, wyjście konwertera kodów jest podłączonych. Odpowiednio, pierwsze, drugie, trzecie i czwarte wyjścia bloku kompensacji niestabilności niestabilności trajektorii.

Proponowane rozwiązanie techniczne ma poziom pomysłowy, od opublikowanych danych naukowych i znanych rozwiązań technicznych, pokazuje, że nieliniowy radar z syntetyzowaną przysłoną anten pozwala osiągnąć rozdzielczość kątową w pobliżu potencjału.

Proponowane rozwiązanie techniczne ma zastosowanie przemysłowe, ponieważ może używać typowych węzłów radiotechnicznych i urządzeń stosowanych w RCA, a także sprzęt i materiały z zakresu zakresu mikrofalowej szerokiej technologii.

Jednostka kompensacji niestabilności w trajektorii można wykonać przy użyciu typowych urządzeń impulsowych i cyfrowych.

Zatem urządzenie do określania kierunku ruchu wzdłuż osi prostokątnego układu współrzędnych można przeprowadzić, na przykład, na podstawie optycznego manipulatora typu "mysz" pod warunkiem przymocowania współrzędnych Y \u003d Y 0 \u003d H 0 W przypadku gdy H 0 jest wysokością powierzchni płaszczyzny, aby przesunąć optyczny manipulator typu "mysz" nad poziomem podłogi w pomieszczeniu, w którym używany jest nieliniowy radar z syntetyzowanym przysłoną antenową. Generator impulsu zegara można zbudować jako generator bloków tranzystorowych lub jako generator bloków na układach zintegrowanych. Klucze tranzystorowe można wybrać, aby zaimplementować blok klawisza. Timer jest wykonywany w jedną stronę. Podstawą urządzeń pamięci masowej i urządzeń pamięci masowej mogą służyć jako urządzenia operacyjne półprzewodnikowe lub stałe. Adder i jednostka Summy można zbudować za pomocą równoległego wykresu działania. Jednostka skalowania, urządzenie do skalowania i CODS CONVERTER można wykonać zgodnie z znanym schematem konwertera kodów. Urządzenie odejmowania ma być zbudowany na podstawie adresów, które wyłączone. Blok mnożenia kodów jest oparty na znanych urządzeniach do mnożenia kodów.

Źródła informacji

1. Antipov V.n., Gorodinov V.t., Kulin A.n. et al. Stacje radarowe z cyfrowym pomysłową przysłony anteny syntezy. / Ed. V.t.goryainova. - M.: Radio i komunikacja, 1988.

2. Kondratenkov G.S., Frolov A.yu. Radiowatość. Systemy radarowe zdalnego wykrywania ziemi. - M.: Radio Engineering, 2005.

3. Nieliniowy luksusowy lokalizator. Opis techniczny i instrukcja obsługi. - m.: Novokom, 2005.

4. Gorbachev A.a., Koldanov A.P., Lartsov S. V., Tarakakov S.P., Chigin EP. Oznaki rozpoznawania dyfuzorów nieliniowych fale elektromagnetyczne // Radar nieliniowy. Trawienie artykułów. Część 1. / pod. Ed. Gorbacheva A.a., Koldanova A.P., Potapowa A.a., Chiny E.P. - M.: Radio Engineering, 2005. - str.15-23.

5. SEMENOV D.V., TKACHEV D.V. Radar nieliniowy: koncepcja NR // technika specjalna. / Instytut Badawczy o specjalnej technologii Ministerstwa Spraw Wewnętrznych Rosji, 1999 №1-2. - str.17-22.

6. Kondratenkov G.S., Potekhin V.a., Reutov A.P., Feoktistov Yu.a. Radarowe stacje do przeglądu Ziemi. / Ed. S. Kontdandkov. - M.: Radio i komunikacja, 1983.

7. Goldenberg L.m. I. Impulse. urządzenia cyfrowe: Podręcznik do instytucji komunikacyjnych. - M.: Komunikacja, 1973.

8. Lebedev O.n., Sidorov A.m. Urządzenia impulsowe i cyfrowe: komponenty cyfrowe i ich konstrukcja na żetony. - L.: Ty, 1980.

9. Radarowy referencyjny. / Ed. M. Qolonnik, Nowy Jork, 1970: Per. z angielskiego (w czterech ilościach). / Pod generałem ed. K.n.trefimova; Głośność 2. Urządzenia antenowe radarowe. - m.: OV. Radio, 1979.

10. Dulin V.n. Urządzenia elektroniczne i kwantowe Mikrofale: Samouczek dla studentów wyższych instytucji edukacyjnych technicznych. Wydanie drugie, poddane recyklingowi. - m.: Energia, 1972.

11. Z punktu widzenia myszy optycznych ... // URL: http: //www.ixbt.com.

12. Simonovich S.v. itd. Duża książka komputer osobisty. - m.: Olma Media Group, 2007.

13. Brahrimmer Yu.a. Urządzenia impulsowe i cyfrowe: badania. Dla studentów środowisk inżynieryjnych odbiorców elektrycznych. specjalista. studia. zakłady. / Yu.a. Brammer, I.N.Pashuk. - 6 Ed., Peerab. i dodaj. - M.: Wyższa Szkoła, 2002.

Nieliniowa stacja radarowa (radar) z syntetyzowanym otworem antenowym, składający się z anteny nadajnika i dwóch identycznych kanałów przetwarzania sygnału w częstotliwościach drugiego 2 00 i trzeciego 3 harmonicznego harmonicznego sygnału sondowania (ZS), z których każdy zawiera seria podłączona odbierająca antenę i odbiornik, jak również urządzenie wskazujące, znamienne tym, że generator nośnika, syntezator częstotliwości i syntezator niestabilności trajektorii, przeznaczony do utworzenia odpowiedniego sygnału niedopasowania korygującego opartego na zmierzonej średniej prędkości ruchu i losowych odchyleniach Nieliniowy nośnik radarowy z danej trajektorii, aw każdym z kanałów - urządzenie zmiany fazy, czujniki fazowe pierwszego i drugiego fazy, pierwszych i drugich konwerterów analogowo-cyfrowych, pierwszy kalkulator funkcji odniesienia przeznaczony do utworzenia składnika zatoki funkcji odniesienia , drugi komputer funkcji odniesienia przeznaczonej dla formularza Cosinus składnik komponentu Cosinus funkcji odniesienia, cyfrowy system przetwarzania, zaprojektowany do generowania obrazu radarowego obiektu o nieliniowych właściwościach elektrycznych, podczas gdy wyjście generatora podtrzymującego jest podłączony do wejścia syntezatora częstotliwości i do Drugie wejścia odbiorników pierwszego i drugiego kanału, wyjście syntezatora pierwszej częstotliwości jest podłączone do wejścia nadajnika, którego wyjście jest podłączone do wejścia anteny transmisyjnej, drugi wyjście syntezatora częstotliwości jest podłączony do każdego kanału do Drugie wejście pierwszego wykrywacza fazowego i wejście urządzenia Shift SHIFT, wyjście urządzenia przesunięcia fazowego każdego kanału jest podłączone do drugiego wejścia drugi detektora fazowego odpowiedniego kanału, wyjście odbiornika każdego Kanał jest podłączony do pierwszych wejść detektorów pierwszego i drugiego fazy odpowiedniego kanału, których wyjścia są odpowiednio połączone z wejściami pierwszego i drugiego analogowego konwerterów analogowo-cyfrowych odpowiednich kanałów, których wyjścia są podłączony odpowiednio w każdym kanałach Do pierwszych i drugich wejść cyfrowego systemu przetwarzania odpowiedniego kanału, wejścia pierwszego i drugiego komputera z funkcji obsługi każdego kanału są podłączone do wyjścia bloku komponentu niestabilności trajektorii, wyjścia pierwszej i drugiej Posiadacze obliczeniowe każdego kanału są podłączone odpowiednio do trzecich i czwartych wejść cyfrowy system przetwarzania odpowiedniego kanału, wyjścia systemów cyfrowych przetwarzania pierwszego i drugiego kanałów są podłączone odpowiednio, z pierwszym i drugim wejściami Urządzenie wyświetlające, a jednostka kompensacji niestabilności trajektorii zawiera generator impulsów zegara, urządzenie zoomu, urządzenie do określania kierunku ruchu wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych na podstawie pomiarów średniej prędkości ruchu i losowych odchyleń przewoźników nieliniowych nieliniowych Radar z danego trajektorii, timera, urządzenia pamięci masowej, bloku klucza, składające się z trzech kluczy, urządzenia odejmowania, jednostki sumowej składającej się z trzech urządzeń sumujących, Blok urządzeń pamięci masowej składających się z trzech urządzeń pamięci masowej, jednostki skalowania składającej się z trzech urządzeń skalowania, jednostki mnożenia kodu, składającego się z trzech mnożników kodu, konwertera CODER i CODS, oraz generatora impulsów zegara i urządzenie do określania kierunku Ruch wzdłuż osi prostokątnej układu współrzędnych są podłączone zintegrowane, ADder, Konwerter kodów, Urządzenie do skalowania i urządzenie pamięci masowej są podłączone sekwencyjnie, dodatkowo, pierwsze, drugie i trzecie wyjścia kierunku przemieszczenia ruchu wzdłuż osi prostokątnej System współrzędnych jest podłączony do pierwszych wejść odpowiednich klawiszy bloków kluczowych, których drugie wejścia są podłączone do wyjścia zegara, pierwsze wyjście kierunku przemieszczenia ruchu wzdłuż osi prostokątnego układu współrzędnych jest również podłączony do Drugim wejściem urządzenia odejmowania, wyjścia pierwszego, drugiego i trzeciego klawiszy bloku klucza są podłączone do pierwszych wejść odpowiedniej układu Sumpacja jednostki Sumpion, której wyjścia są podłączone do wejść odpowiednich urządzeń pamięci masowej, których wyjścia są podłączone do drugich wejść odpowiedniej jednostki jednostki sumowej i z wejściami odpowiedniego bloku skalowania Urządzenia, wyjście każdej jednostki skalowania są podłączone do pierwszych i drugich wejść odpowiedniego kodu mnożnika bloków mnożenia kodu, wyjścia pierwszych, drugich i trzecich mnożników kodu blokowego kodów jest podłączonych do odpowiednich wejść Adder, wyjście urządzenia pamięciowego jest podłączone do pierwszego wejścia urządzenia odejmowania, a wyjście wyjściowe, drugi i trzeci wyjścia kierunku przemieszczenia ruchu na osi współrzędnych układów prostokątnych, wyjście Konwerter kodów jest odpowiednio pierwszym, drugim, trzecim i czwartym wyjściami bloku kompensacji niestabilności trajektorii.

Zadanie techniczne

Rozwijaj RTS. :

Rodzaj RTS ............... .... samolot;

Cel, powód. ............... Widok z boku RLS z syntetyzowanym otworem;

Charakterystyka taktycznych i technicznych rozwiniętych RTS:

1 Analiza zadania technicznego

W radarie samolotu istnieją trudne ograniczenia na wymiarach anten, które zapobiega osiągnięciu rozstrzygnięcia azymutu.

Aby przezwyciężyć tę przeszkodę, jedną z dwóch metod wdrażanych w Radarie przeglądu bocznego. W pierwszym przypadku antena znajduje się wzdłuż kadłuba, co pozwala znacząco zwiększyć jego rozmiar i poprawić tę rozdzielczość z powodu tego. W drugim sposobie stosuje się sztuczny wzrost wielkości anteny z powodu tak zwanej syntezy przysłony.

Przypisanie techniczne wymaga rozwoju radaru samolotu widoku z boku z syntetyzowanym otworem. W takich radarach antena duża wielkość jest zainstalowana bez nieruchomego wzdłuż kadłuba samolotu. Belka systemu antenowa jest kierowana prostopadle do osi samolotu. Zazwyczaj instalowane są dwa anteny, których promienie są kierowane w prawo i pozostawione z kierunku lotu. Przeglądanie określonej części powierzchni Ziemi występuje z powodu ruchu samotnego samolotu podczas lotu (Rysunek 1).

Rysunek 1 - zasada widzenia przestrzeni w kierunku prostopadle do osi samolotu.

Zasada działania radaru z syntezą przysłony (RSA) opiera się na utworzeniu odpowiedników otworów o zwiększonej wydajnej długości, która osiąga się stosując specjalne metody przetwarzania sygnałów, a nie wzrost w fizycznych wymiarach przysłona rzeczywistej anteny. W RSA używany jest tylko jeden element anteny emitującej (rzeczywistą antenę), co konsekwentnie zajmuje pozycję wzdłuż trajektorii lotu. W każdej z tych pozycji sygnały są emitowane i akceptowane (Rysunek 2).

Odzwierciedlenie od celów sygnałów jako amplitudy i fazę odebranych sygnałów. Ustaw w urządzeniu pamięci,

Rysunek 2 - Zasada tworzenia sztucznego (syntetyzowanego) otwierania.

Po uzyskanym ruchu elementu emitującego przez sygnał sygnały w urządzeniu pamięci masowej stają się bardzo podobne do sygnałów, które zostały wykonane przez elementy prawdziwej linii liniowej. Jeśli sygnały są w pamięci, które mają być przetwarzane przez ten sam algorytm, jak w tworzeniu prawdziwej sieci liniowej, uzyskujemy efekt odbierania sygnałów do dużej anteny (metoda "syntezy przysłony").

Ponadto w RS sygnały w pamięci można wybrać przez zakres i, jeśli to konieczne, sygnały z różnych zakresów można przetwarzać na różne sposoby (ostrość).

Podczas obracania płaszczyzny zaczyna sięczyć, powodując błąd wysokości pomiaru. Aby wyeliminować błąd, konieczne jest ustalenie anteny na urządzeniu równoważącym, w wyniku czego główny płatek wzoru anteny anteny jest skierowany prostopadle do powierzchni Ziemi.

Zwykle w widoku bocznym RTS stosuje się sygnał z modulacją impulsu.

Antena ma suwerenną tabelę orientacyjną.

Aby nie pogorszyć właściwości aerodynamicznych samolotów, antena jest umieszczona w specjalnej owiewce, która nie koliduje z przejściem sygnału radiowego. W obliczeniach konieczne jest, aby wziąć pod uwagę, że samolot się skończył różne rodzaje Powierzchnie naziemne, które mają różne właściwości odblaskowe.

2 cechy konstrukcji niektórych bloków radarowych z syntetyzowanym otworem.

Antena

Rozmiar poziomej otworu Antenny RSL określa liniową rozdzielczość azymutu, praktycznie osiągalne w radrzeczu z przysłony syntezy. Podczas przetwarzania sygnałów zakłada się, że CBD prawdziwej anteny, gdy samolot jest przestrzenny pozostać stałą. Dlatego konieczne jest stabilizację antenę, tak że resztkowe wahania wiązki były znacznie mniejsze niż szerokość dnia. W większości przypadków antena jest instalowana w kierunku bocznym.

Transiver.

W radrzeczu z syntezą otwór powinien zapewnić wysoką spójność sygnałów. Dlatego przedstawiono bardziej ścisłe wymagania dotyczące stabilności częstotliwości generatorów i parametrów elementów. Sygnał wyjściowy spójnego radaru jest napięcie na wyjściu detektora synchronicznego. Sygnał wyjściowy jest sygnałem dwubiegunowym wideo, w którym poziom odchylenia odniesienia odpowiada przesunięciu sygnału zerowego.

Nagrywanie sygnałów i zapamiętywania.

Charakterystyczną cechą RC jest konieczność zapamięcia odebranych sygnałów, ponieważ syntetyzowane sygnały DN potrzebne do wprowadzenia wejścia nie jest jednocześnie, ale przez cały czas przedziału czasu. Przetwarzanie zapisanych sygnałów i umożliwia uzyskanie wysokiej rozdzielczości. Ten sam sygnał służy do generowania sygnałów wyjściowych dla dużej liczby punktów obrazu radarowego. Wymagania dotyczące pojemności urządzeń pamięci są bardzo wysokie. W RLS o wysokiej rozdzielczości wymaga dużej ilości pamięci, dzięki czemu zwykle używają urządzenia do przechowywania fotograficznego.

Kapitan M. Vinogradov,
Kandydat nauk technicznych

Nowoczesne środki radarowe, zainstalowane na samolotach i statku kosmicznym, obecnie reprezentują jedną z najbardziej intensywnych rozwijających się segmentów technologii radiowo-elektronicznej. Tożsamość zasad fizycznych leżących u podstaw budowy tych funduszy umożliwia rozważenie ich w ramach jednego artykułu. Główne różnice między radarem kosmicznym i lotniczym są w zasadach przetwarzania sygnału radarowego związanego z inną wielkością przysłony, cechy propagacji sygnałów radarowych w różnych warstwach atmosfery, potrzeba uwzględnienia krzywizny Ziemi Powierzchnia itp. Pomimo tego rodzaju różnicy, deweloperzy radaru z syntezą przysłony (RCA) podejmują wszelkich starań, aby osiągnąć maksymalną podobieństwo możliwości danych rozpoznawczych.

Obecnie radary pokładowe z syntezą przysłony umożliwiają rozwiązywanie zadań inteligencji gatunków (przeprowadzić ankietę powierzchni Ziemi w różnych trybach), wybór celów mobilnych i stacjonarnych, analizując zmiany w środowisku naziemnym, aby strzelać Obiekty ukryte w tablicach leśnych, wykrywanie winiowanych i małych obiektów morskich.

Głównym celem RC jest szczegółowy strzał powierzchni ziemi.


Figa. 1. Tryby fotografowania współczesnej RSA (A - Szczegółowe, B - Pantoring, in - Skanowanie)	Figa. 2. Przykłady prawdziwych obrazów radarowych z uprawnieniami 0,3 m (na górze) i 0,1 m (poniżej)

Figa. 3. Obrazek obrazów na różnych poziomach szczegółów

Figa. 4. Przykłady fragmentów rzeczywistych sekcji powierzchni Ziemi uzyskane na poziomach szczegółów DTT2 (po lewej) i DTE4 (po prawej)

Ze względu na sztuczny wzrost otworu anteny na pokładzie, podstawowa zasada jest spójną akumulacją sygnałów radarowych odzwierciedlonych w przedziale syntezy, możliwe jest uzyskanie wysokiej rozdzielczości przez rogu. W nowoczesnych systemach pozwolenie może osiągnąć dziesiątki centymetrów podczas pracy w zakresie długości fal centymetr. Podobne wartości uprawnień zakresu są osiągane dzięki zastosowaniu modulacji intapulsowej, na przykład, modulacja częstotliwości liniowej (LFM). Interwał syntezy przysłony anten jest bezpośrednio proporcjonalny do wysokości lotu Nośnika RS, co zapewnia niezależność rozdzielczości fotografowania z wysokości.

Obecnie istnieją trzy główne tryby fotografowania powierzchni Ziemi: przegląd, skanowanie i szczegółowe (rys. 1). W trybie ankiety, usunięcie powierzchni Ziemi jest wykonywane w sposób ciągły w taśmie wychwytującej, podczas oddzielania trybu bocznego i przednia wiatru (w zależności od orientacji głównego płatka diagramu orientacji antenowej). Akumulacja sygnału odbywa się na czas równy przedziału syntezy przysłony antenowego dla tych warunków lotu przewoźnika radarowego. Tryb fotografowania skanowania różni się od przeglądu, że fotografowanie jest prowadzone na całej szerokości przepustowości, paski o równej szerokości paska. Tryb ten jest używany wyłącznie w radarie oparte na przestrzeni. Podczas fotografowania w szczegółowym trybie akumulacja sygnału odbywa się w zwiększonym przedziale w porównaniu z trybem przeglądu. Wzrost interwału jest przeprowadzany przez synchroniczny z ruchem przewoźnika radarowego ruchu głównego płatka diagramu orientacji antenowej w taki sposób, że obszar napromieniowany jest stale w strefie fotografowania. Nowoczesne systemy umożliwiają uzyskanie próbek ziemnych i obiektów znajdujących się na nim z uprawnieniami około 1 m do przeglądu i 0,3 m do szczegółowych trybów. Sandy Chanda ogłosił stworzenie RS dla taktycznego bla, mającym możliwość strzelania z rozdzielczością 0,1 m w szczegółowym trybie. Zastosowane metody cyfrowego przetwarzania odebranego sygnału, którego ważny składnik, który dostosowywa algorytmy do korekty zakłóceń trajektorii (pod względem fotografowania powierzchni Ziemi). Jest to niezdolność do wytrzymania przez długi czas ścieżka linii prostej ruchu przewoźnika nie pozwala na uzyskanie uprawnień porównywalnych do trybu szczegółowego w trybie ciągłym przeglądu, chociaż nie ma ograniczeń fitowych rozdzielczości w trybie przeglądowym.

Tryb odwrotnej syntezy przysłony (IRSA) umożliwia syntezę przysłony antenowej nie jest spowodowane ruchem przewoźnika, ale przez ruch operowanego celu. W tym przypadku nie możemy iść na temat charakterystyki ruchu translacyjnego obiektów gruntowych, ale o ruchu wahadłowym (w różnych płaszczyznach), co jest charakterystyczne dla pływających funduszy kołysających się na falach. Ta funkcja określa główny cel IRSA - wykrywanie i identyfikację obiektów morskich. Charakterystyka nowoczesnych IRS umożliwiają pewność wykrywania nawet małych obiektów, takich jak peryskopy okrętów podwodnych. Aby strzelać w tym trybie, ma możliwość dla wszystkich samolotów składających się z amerykańskich sił zbrojnych i innych państw, których zadania obejmują patrolowanie strefy przybrzeżnej i gospodarki wodnej. Obrazy uzyskane w wyniku fotografii w ich cechach są podobne do obrazów uzyskanych przez fotografowanie z syntezą przysłony bezpośrednią (nietrwącą).

Interferometryczny tryb SAR (Interferometryczny SAR - IFSAR) umożliwia uzyskanie trójwymiarowych obrazów powierzchni Ziemi. Jednocześnie nowoczesne systemy mają zdolność prowadzenia filmów jednopunktowych (czyli, użyj jednej anteny), aby uzyskać trójwymiarowe obrazy. Aby scharakteryzować dane obrazów, oprócz zwykłej zgody wprowadza się. dodatkowy parametr., zwana dokładnością określania wysokości lub zgody wysokości. W zależności od wartości ten parametr. Określ kilka standardowych gradacji obrazów trójwymiarowych (Dane - Dane Elevation Terrain):
DTEDO .............................. 900 m
DTTE1 .............................. 90m.
DTTE2 ............................ 30m.
DTTE3 .............................. 10m.
DTTE4 ............................ Zm.
DTTE5 .............................. 1m.

Rodzaj obrazu terytorium zurbanizowanego (model) odpowiadający różnym poziomom szczegółowości jest pokazany na FIG. 3.

Poziomy 3-5 otrzymały oficjalną nazwę "Dane o wysokiej rozdzielczości" (dane podwyższenia terenu HRTE-wysokiej rozdzielczości). Określenie lokalizacji obiektów naziemnych na zdjęciach poziomu 0-2 prowadzi się w układzie współrzędnych WGS 84, odliczanie wysokości przeprowadza się w stosunku do znaku zerowego. System współrzędnych obrazów o wysokiej rozdzielczości nie jest obecnie znormalizowany i jest na etapie dyskusji. Na rys. 4 przedstawia fragmenty rzeczywistych sekcji powierzchni Ziemi uzyskane w wyniku stereon z różną rozdzielczością.

W 2000 r., Amerykańskie SRTTL ICCC w ramach projektu SRTM (misja topografii radaru wahadłowego), którego celem było uzyskanie informacji na dużą skalę informacji kartograficznej, wykonał interferometryczne fotografowanie części równikowej ziemi w pasku od 60 ° C . s. do 56 ° Sh., Po uzyskaniu przy wyjściu, trójwymiarowy model powierzchni Ziemi w formacie DTED2. Aby uzyskać szczegółowe dane trójwymiarowe w USA, opracowano projekt NGA HRTE? W ramach tego, do którego będą dostępne obrazy poziomów 3-5.
Oprócz strzelania radarowe otwartych obszarów powierzchni ziemi, radar na pokładzie ma możliwość uzyskania obrazów scenych ukrytych przed okiem obserwatora. W szczególności pozwala na wykrywanie obiektów ukrytych w tabliczkach leśnych, a także pod ziemią.

Radar penetrujący (GPR, Radar przenikliwy do przenikania) jest systemem zdania zdalnego, zasada działania opiera się na przetwarzaniu sygnałów odzwierciedlonych od obszarów deformowanych lub różniących się w kompozycji znajdującej się w jednorodnej (lub stosunkowo jednorodnej) objętości. System wykrywania systemu powierzchni Ziemi pozwala wykryć te w różnych głębokościach pustki, pęknięć, połkniętych obiektów, zidentyfikować obszary o różnych gęstości. Jednocześnie energia sygnału odzwierciedlonego silnie zależy od właściwości pochłaniających gleby, wielkości i kształtu celu, stopień heterogeniczności regionów granicznych. Obecnie GPR, oprócz orientacji wojskowej, rozwinęła się w korzystnej technologii komercyjnej.

Wykrywanie powierzchni ziemi występuje przez napromieniowanie z impulsami o częstotliwości 10 MHz - 1,5 GHz. Przerażająca antena może być na powierzchni Ziemi lub znajduje się na pokładzie samolotu. Część energii napromieniowania znajduje odzwierciedlenie od zmian w strukturze podpowierzchniowej Ziemi, największa część przenika dalej na głębokość. Odbity sygnał jest akceptowany, przetwarzany, a wyniki przetwarzania są wyświetlane na wyświetlaczu. Gdy antena porusza się, wygenerowany jest ciągły obraz, odzwierciedlając stan warstw podpowierzchni gleby. Ponieważ faktycznie odbicie występuje ze względu na różnicę w di-elektrycznych spuszczalnych włosach różnych substancji (lub różnych stanów substancji), wówczas testowanie można wykryć dużą ilość naturalnych i sztucznych wad w jednorodnej masie warstw podpowierzchniowych . Głębokość penetracji zależy od stanu gleby w miejscu napromieniowania. Zmniejszenie amplitudy sygnału (absorpcja lub rozpraszanie) znacząco zależy od wielu właściwości gleby, z których głównym jest przewodność elektryczna. Tak więc optymalne do sondowania są glebami piaszczystymi. Znacznie mniej odpowiednie dla tej gliny i bardzo mokrych gleb. Dobre wyniki Pokaż wykrywanie suchych materiałów, takich jak granit, wapień, beton.

Rozdzielczość poprawia się poprzez zwiększenie częstotliwości fal promieniowanych. Jednak wzrost częstotliwości niekorzystnie wpływa na głębokość penetracji promieniowania. Zatem sygnały o częstotliwości 500-900 MHz mogą przenikać do głębokości 1-3 m i zapewniają rozdzielczość do 10 cm, a o częstotliwości 80-300 MHz penetruje się na głębokość 9-25 m, ale Rozdzielczość wynosi około 1,5 m.

Głównym przydziałem wojskowym radaru wykrywania podpowierzchni jest wykrywanie kopalń. W tym przypadku radar zainstalowany na pokładzie samolotu, taki jak helikopter, pozwala bezpośrednio otworzyć mapy minferowania. Na rys. 5 przedstawia obrazy uzyskane przez radar zamontowany na pokładzie helikoptera odzwierciedlającym układ kopalni anty-personelu.

Radar na pokładzie, zaprojektowany do wykrywania i śledzenia obiektów ukrytych w tablicach leśnych (pióro - przenikanie liści), pozwala na wykrywanie małych obiektów (ruchomych i stacjonarnych) ukrytych przez korony drzew. Fotografowanie obiektów ukrytych w tabliczkach leśnych przeprowadza się podobnie do zwykłego fotografowania w dwóch trybach: przeglądu i szczegółowych. Średnio szerokość przepustowości przechwytywania wynosi 2 km, która umożliwia uzyskanie 2x7 km na wyjściu sekcji obrazu; W trybie szczegółowym fotografowanie odbywa się przez sekcje 3x3 km. Rozdzielczość fotografowania zależy od częstotliwości i waha się od 10 m przy częstotliwości 20-50 MHz do 1 m przy częstotliwości 200-500 MHz.

Nowoczesne metody analizy obrazu pozwalają na wykrycie dość dużym prawdopodobieństwem i dokonać późniejszej identyfikacji obiektów na wynikowym obrazie radarowym. W tym przypadku wykrywanie jest możliwe na zdjęciach zarówno wysokiej (mniej niż 1 m), jak i niski (do 10 m) zezwolenie, podczas gdy rozpoznawanie wymaga zdjęć z wystarczająco wysoką (około 0,5 m) rozdzielczością. A nawet w tym przypadku możliwe jest, aby mówić głównie tylko o rozpoznawaniu funkcji pośrednich, ponieważ kształt geometryczny obiektu jest bardzo zniekształcony ze względu na obecność sygnału odzwierciedlonego od osłony liściastych, a także ze względu na wygląd Sygnały z przesunięciem częstotliwości z powodu efektu Dopplera wynikającego w wyniku wahań liści na wietrze.

Na rys. 6 prezentowane są rasy ISO (optyczne i radarowe) tego samego obszaru terenu. Obiekty (kolumny maszyn), niewidoczne na obrazie optycznym, są wyraźnie widoczne na radarie, jednak w celu zidentyfikowania tych obiektów, abstrakcyjne z zewnętrznych znaków (ruch wzdłuż drogi, odległość między maszynami itp.), Jest to niemożliwe , Ponieważ dzięki temu zezwolenie informacje o strukturze geometrycznej obiektu jest całkowicie nieobecne.

Szczegóły uzyskanych obrazów radarowych umożliwiły wdrożenie w praktyce kolejnej liczby funkcji, które z kolei wykonane możliwe rozwiązanie Szereg ważnych zadań praktycznych. Do jednego z tych zadań należy do śledzenia zmian, które wystąpiły na pewnej części powierzchni Ziemi przez pewien okres czasu - spójne wykrywanie. Czas trwania okresu jest zwykle określany przez częstotliwość patrolowania określonego obszaru. Zmiany śledzenia prowadzi się na podstawie analizy współrzędnych obrazów z danego obszaru uzyskanego konsekwentnie po sobie. Jednocześnie możliwe są dwa poziomy szczegółów analizy.


Rysunek 5. Mapy minowych w trójwymiarowej prezentacji Podczas fotografowania w różnych polaryzacji: model (po prawej), przykład obrazu rzeczywistej części powierzchni Ziemi ze złożonym środowiskiem podpowierzchniowym (po lewej) uzyskanej przez radar zainstalowany na pokładzie helikopter.

Figa. 6. Optyczny (na górze) i radar (dolny) obraz obszaru obszaru z poruszającym się drogą leśną samochodem kolumnowym

Pierwszy poziom obejmuje wykrywanie znaczących zmian i opiera się na analizie próbek amplitudy obrazów niosących główny informacje wizualne.. Najczęściej, ta grupa obejmuje zmiany, które dana może zobaczyć, przeglądanie w tym samym czasie dwa utworzone obrazy radarowe. Drugi poziom opiera się na analizie próbek fazy i umożliwia identyfikację zmian, niewidocznych do ludzkiego oka. Obejmują one pojawienie się śladów (maszyny lub szum) na drodze, zmieniając stan okien, drzwi ("otwarcie zamknięte") itp.

Inną ciekawą możliwością RS, również ogłoszonej firmie Sandondy to strzelanie wideo radarowe. W tym trybie dyskretny tworzenie przysłony anteny z części do sekcji charakterystycznej dla trybu ciągłego przeglądu jest zastępowany przez równoległą formację wielokanałową. To jest, w każdej chwili czasu, nie jest syntetyzowany, a kilka (ilość zależy od zadań) otworów. Rodzaj analogu liczby utworzonych otworów jest częstotliwość ramek w zwykłym wideo. Funkcja ta umożliwia wdrożenie wyboru bramek ruchomych w oparciu o analizę otrzymanych obrazów radarowych, stosując zasady spójnego wykrywania, co jest zasadniczo alternatywą dla standardowego radaru, który wybór ruchomych celów opartych na analizie Up-Prica częstotliwości w akceptowanym sygnale. Skuteczność wdrażania takich selektorów ruchomych celów jest bardzo wątpliwa ze względu na znaczne koszty sprzętowe i oprogramowania, dlatego takie tryby są bardzo prawdopodobne, że pozostają nie więcej niż eleganckim sposobem na rozwiązanie problemu wyboru, pomimo możliwości otwarcia, aby wybrać cele Przesuwanie się przy bardzo niskich prędkościach (mniej niż 3 km / h, który nie jest dostępny dla Dopplera IDC). Nagrywanie wideo bezpośrednio w zakresie radaru obecnie nie znalazło również użycia, ponownie ze względu na wysokie wymagania dotyczące prędkości, dlatego aktywne próbki sprzętu wojskowego, które wdrażają ten tryb w praktyce, nie jest.

Logiczna kontynuacja poprawy techniki strzelania do powierzchni Ziemi w zakresie radaru jest rozwój podsystemów do analizy otrzymanych informacji. W szczególności, rozwój automatycznych obrazów radarowych obrazów radarowych będą ważne, umożliwiające wykrycie i rozpoznawanie obiektów naziemnych, które należą do strefy fotografowania. Złożoność tworzenia takich systemów jest związana z spójnym charakterem obrazów radarowych, zjawisk zakłóceń i dyfrakcji, w których prowadzą do wyglądu artefaktów - sztuczne blasku, podobne do tych, które pojawiają się, gdy cel jest napromieniowany z dużą wydajną powierzchnią rozpraszającą . Ponadto jakość obrazu radaru jest nieco niższa niż jakość tego samego (za zgodą) obrazu optycznego. Wszystko to prowadzi do faktu, że skuteczna implementacja algorytmów rozpoznawania obiektów na obrazach radarowych obecnie nie istnieje, obecnie nie istnieje, ale liczba prac przeprowadzonych w tym obszarze, niektóre sukcesy osiągnęły niedawno, sugerują, że w najbliższej przyszłości będzie to możliwy inteligentny bezzałogowy Urządzenia wywiadowcze, które mają możliwość oceny środowiska naziemnego w oparciu o wyniki analizy informacji uzyskanych przez własny sposób na pokładzie inteligencji radarowej.

Innym kierunkiem rozwoju jest kompleksowanie, czyli spójne stowarzyszenie z kolejnym wspólnym przetwarzaniem, informacjami z kilku źródeł. Mogą to być radar, wiodącym fotografowanie w różnych trybach lub radaru i innych środkach rozpoznania (optyczny, IR, wielu widmowych itp.).

W ten sposób nowoczesne radary z syntetyzowaniem przysłony anten umożliwiają rozwiązywanie szerokiej gamy zadań związanych z utrzymaniem fotografowania radaru powierzchni Ziemi, niezależnie od czasów dnia i warunków pogodowych, co czyni je ważnym sposobem ekstrahowania informacji o stan powierzchni i obiektów ziemi na nim.

Zagraniczny przegląd wojskowy nr 2 2009 str.52-56

Zagraniczny przegląd wojskowy nr 2/2009, s. 52-57

Kapitan M. Vinogradov.,

kandydat nauk technicznych

Głównym celem RC jest szczegółowy strzał powierzchni ziemi.

Figa. 3. Obrazek obrazów na różnych poziomach szczegółów

Interferometryczny tryb SAR (Interferometryczny SAR - IFSAR) umożliwia uzyskanie trójwymiarowych obrazów powierzchni Ziemi. Jednocześnie nowoczesne systemy mają zdolność prowadzenia filmów jednopunktowych (czyli, użyj jednej anteny), aby uzyskać trójwymiarowe obrazy. Oprócz normalnej rozdzielczości wprowadzono dodatkowy parametr do scharakteryzowania tych obrazów, zwany dokładnością definicji wysokości lub zgody wysokości. W zależności od wartości tego parametru zdefiniowano kilka standardowych gradacji obrazów trójwymiarowych (DTED - DIGITAL Teren Eleoda Data):

DTEDO .............................. 900m.

DTTE1 .............................. 90m.

DTTE2 ............................ 30m.

DTTE3 .............................. 10m.

DTTE4 ............................ Zm.

DTTE5 .............................. 1 m

Rodzaj obrazu terytorium zurbanizowanego (model) odpowiadający różnym poziomom szczegółowości jest pokazany na FIG. 3.

Poziomy 3-5 otrzymały oficjalną nazwę "Dane o wysokiej rozdzielczości"(Hrte. - Wysoki Rozkład Teren Podniesienie. dane.). Określenie lokalizacji obiektów naziemnych na zdjęciach poziomu 0-2 prowadzi się w układzie współrzędnych WGS 84, odliczanie wysokości przeprowadza się w stosunku do znaku zerowego. System współrzędnych obrazów o wysokiej rozdzielczości nie jest obecnie znormalizowany i jest na etapie dyskusji. Na rys. 4 przedstawia fragmenty rzeczywistych sekcji powierzchni Ziemi uzyskane w wyniku stereon z różną rozdzielczością.

Oprócz strzelania radarowe otwartych obszarów powierzchni ziemi, radar na pokładzie ma możliwość uzyskania obrazów scenych ukrytych przed okiem obserwatora. W szczególności pozwala na wykrywanie obiektów ukrytych w tabliczkach leśnych, a także pod ziemią.

Penetrujący radar (GPR, Ground Penetrujący Radar) - system zdania zdalnego, zasada działania opiera się na przetwarzaniu sygnałów odzwierciedlonych od obszarów zdeformowanych lub różniących się w jego kompozycji znajdującej się w jednorodnej (lub stosunkowo jednorodnej) objętości. System wykrywania systemu powierzchni Ziemi pozwala wykryć te w różnych głębokościach pustki, pęknięć, połkniętych obiektów, zidentyfikować obszary o różnych gęstości. Jednocześnie energia sygnału odzwierciedlonego silnie zależy od właściwości pochłaniających gleby, wielkości i kształtu celu, stopień heterogeniczności regionów granicznych. Obecnie GPR, oprócz orientacji wojskowej, rozwinęła się w korzystnej technologii komercyjnej.

Rozwiązywanie pozwolenia można poprawić poprzez zwiększenie częstotliwości fal promieniowanych. Jednak wzrost częstotliwości niekorzystnie wpływa na głębokość penetracji promieniowania. Zatem sygnały o częstotliwości 500-900 MHz mogą przenikać do głębokości 1-3 m i zapewniają rozdzielczość do 10 cm, a o częstotliwości 80-300 MHz penetruje się na głębokość 9-25 m, ale Rozdzielczość wynosi około 1,5 m.

Raps, zaprojektowany do wykrywania i śledzenia obiektów ukrytych w tabliczkach leśnych (Fo.- Długopis. - Listowie. Przenikliwy), umożliwia wykrywanie małych obiektów (ruchomych i stacjonarnych), ukrytych koronami drzew. Fotografowanie obiektów ukrytych w tabliczkach leśnych przeprowadza się podobnie do zwykłego fotografowania w dwóch trybach: przeglądu i szczegółowych. Średnio szerokość przepustowości przechwytywania wynosi 2 km, która umożliwia uzyskanie 2x7 km na wyjściu sekcji obrazu; W trybie szczegółowym fotografowanie odbywa się przez sekcje 3x3 km. Rozdzielczość fotografowania zależy od częstotliwości i waha się od 10 m przy częstotliwości 20-50 MHz do 1 m przy częstotliwości 200-500 MHz.

Na rys. 6 prezentowane są rasy ISO (optyczne i radarowe) tego samego obszaru terenu. Obiekty (kolumny maszyn), niewidoczne na obrazie optycznym, są wyraźnie widoczne na radrze, ale niemożliwe jest wykonanie identyfikacji tych obiektów, abstrakcji ze znaków zewnętrznych (poruszać się wzdłuż drogi, odległość między maszynami itp. ) Jest to niemożliwe, ponieważ w niniejszej rezolucji informacje o strukturze geometrycznej obiektu jest całkowicie nieobecne.

Szczegół wynikających z tego zdjęcia radarowe umożliwiły wdrożenie kolejnej liczby funkcji w praktyce, co z kolei umożliwiło rozwiązanie wielu ważnych zadań praktycznych. Do jednego z tych zadań należy do śledzenia zmian, które wystąpiły na pewnej części powierzchni Ziemi przez pewien okres czasu - spójne wykrywanie. Czas trwania okresu jest zwykle określany przez częstotliwość patrolowania określonego obszaru. Zmiany śledzenia prowadzi się na podstawie analizy współrzędnych obrazów z danego obszaru uzyskanego konsekwentnie po sobie. Jednocześnie możliwe są dwa poziomy szczegółów analizy.

Pierwszy poziom obejmuje wykrywanie znaczących zmian i opiera się na analizie próbek amplitudy obrazu przewożącego główne informacje wizualne. Najczęściej, ta grupa obejmuje zmiany, które dana może zobaczyć, przeglądanie w tym samym czasie dwa utworzone obrazy radarowe. Drugi poziom opiera się na analizie próbek fazy i umożliwia identyfikację zmian, niewidocznych do ludzkiego oka. Obejmują one pojawienie się śladów (maszyny lub szum) na drodze, zmieniając stan okien, drzwi ("otwarcie zamknięte") itp.

Figa. 5. Mapy minowych w trójwymiarowej prezentacji Podczas fotografowania w różnych polaryzacji: model (po prawej), przykładem obrazu rzeczywistej części powierzchni Ziemi z kompleksowym środowiskiem podpowierzchniowym (po lewej) uzyskanej przez radar zainstalowany na pokładzie śmigłowiec

Skuteczność wdrażania takich selektorów ruchomych celów jest bardzo wątpliwa ze względu na znaczne koszty sprzętowe i oprogramowania, dlatego takie tryby są bardzo prawdopodobne, że pozostają nie więcej niż eleganckim sposobem na rozwiązanie problemu wyboru, pomimo możliwości otwarcia, aby wybrać cele Przesuwanie się przy bardzo niskich prędkościach (mniej niż 3 km / h, który nie jest dostępny dla Dopplera IDC). Nagrywanie wideo bezpośrednio w zakresie radaru obecnie nie znalazło również użycia, ponownie ze względu na wysokie wymagania dotyczące prędkości, dlatego aktywne próbki sprzętu wojskowego, które wdrażają ten tryb w praktyce, nie jest.

Aby skomentować, musisz zarejestrować się na stronie

Przetwarzanie informacji i kontrola x

UDC 621.396.96.

Wskazówki dotyczące rozwoju radaru z syntetyzowanym otworem kosmicznym

O. L. Polonchik,

cand. tehn. Nauki, profesor nadzwyczajny

Północna (Arktyczna) Uniwersytet Federalny. M. V. Lomonosova, Arkhangelsk

Przeanalizowano główne kierunki rozwoju systemów radarowych do kontrolowania powierzchni Ziemi Kosmicznego. Obiektywny obszar wykorzystania sprzętu radarowego, w tym do rozwiązania zastosowanych zadań rozwoju gospodarki północnych i arktycznych regionów Rosji. Wykonana ocena porównawcza istniejące sposoby Przegląd powierzchni ziemi. Zaproponowano nową metodę konstruowania systemów radarowych na pokładzie oparte na statku kosmicznym o stabilizacji rotacji. Uważane za sposoby poprawy charakterystyka techniczna Radar na pokładzie.

Słowa kluczowe - Widok z boku RLS, diagram orientacji, skanowanie mechaniczne, synteza przysłony.

Wprowadzenie

Nowoczesne na pokładzie radar oznacza jeden z najbardziej intensywnych rozwijających się obszarów technologii radiowo-elektronicznej. Specjalne miejsce wśród nich zajmują radar na pokładzie z syntezą otworu. Dane Środki techniczne Ochrona powierzchni Ziemi o każdej porze dnia, sezonie i roku, nie zależy od warunków klimatycznych i obecności chmur, co jest szczególnie ważne dla obszarów o niewielkiej liczbie słonecznych dni w roku. W Federacja Rosyjska Obejmują one obszerne obszary na północy kraju i w Arktyce, które stanowią niemal trzecia część naszego państwa, bardzo bogata w różnych minerałach, oleju i gazu.

Rozwiązanie najważniejszych krajowych zadań ekonomicznych, takich jak ocenę o wysokiej precyzji terenu, tworzenie trójwymiarowych obrazów powierzchni Ziemi, badania dynamicznych procesów na powierzchni ziemi i morskiej, jest przypisany do obiecującego środki zdalnego wykrywania ziemi.

Szczególnie istotne w celu rozwiązania zadań zrównoważonego rozwoju regionów północnych i arktycznych jest uzyskanie materiałów fotografowania radarowego o wysokich właściwościach pomiarowych, zapewniając tworzenie i aktualizowanie stanów topograficznych państwowych,

plany i kartograficzna podstawa państwa katastru nieruchomości.

Uzyskanie informacji o stanie tych obszarów jest zadaniem wyjątkowego znaczenia i zminimalizuje straty materiału.

Historia rozwoju środków radarowych zdalnego wykrywania ziemi

Opracowanie stacji radarowych pokładowych (RLS) doprowadziło do tworzenia systemów ankiet okrągłych radarowych, których główną wadą była niska rozdzielczość. Dalsze badania nad poprawą badania RLS na powierzchni Ziemi miały na celu przezwyciężenie podstawowego ograniczenia w podwyższeniu uchwały związanej z wielkości urządzeń antenowych.

Szczegóły obrazu radarowego zależy od rozdzielczości liniowej (rozdzielczość zakresu) radaru, który w kierunku promieniowym jest określony przez sygnał sondowy, w kierunku poprzecznym (rozdzielczość styczne) - szerokość diagramu promieniowania ( DN) i odległość do celu.

Zadaniem zwiększenia rozdzielczości zakresu jest rozwiązane przez zastosowanie sygnałów dźwiękowych o małym czasie trwania IM-

Samolot

impulsy lub przejście do złożonych sygnałów - modulowany częstotliwości lub fazulizowany.

Wzrost rozdzielczości stycznej osiąga się za pomocą anteny w radrze internetowym, znajdującym się wzdłuż kadłuba samolotu lub syntezy przysłony anteny, gdy samolot porusza się.

Pierwszy sposób doprowadził do rozwoju radaru przeglądowego bocznego. Schemat wdrażania sposobu jest przedstawiony na FIG. 1. W takim radrze, styczne umożliwiające zdolność jest wyższa, tym wyższa wielkość podłużna kadłuba samolotu, chociaż zachowuje się zależność od zakresu.

Uchwała RLS tego typu została wzrosła o około 10 razy w porównaniu z panoramicznym przeglądem okrągły radarowej. Niemniej jednak stacje te w ich możliwościach są nadal znacznie gorsze od urządzeń optycznych.

Drugi, bardziej fundamentalny sposób jest tworzenie radaru z syntezą przysłony (RSA) w ruchu do przodu samolotu.

Znani krajowi naukowcy A. P. Reutov, G. S. Kondratenkov, P.I. Dudnik, Yu. L. Feoktististov, N. I. Burenin, Yu. A. Melnik, V. A. Pot-Chin i in.

Radar syntezowy apertury.

Istota metody polega na promieniowaniu promieniowania zainstalowanego na przewoźniku ruchomym (samolot, statek kosmiczny (KA) lub bezzałogowy pojazd powietrzny), spójne sygnały brzmiące, otrzymujące odpowiednie sygnały odzwierciedlone wzdłuż ścieżki linii prostej nośnika, zapamiętane i dodawane . W wyniku dodania zaakceptowanego

sygnały są skompresowane przez wiązkę antenową, a rozdzielczość radaru rozwiązywania linii ścieżki nośnej jest znacznie zwiększona.

W zależności od tego, czy naloty fazy są rekompensowane lub nie, przy podsumowaniu sygnałów, różnią się koncentrowane i niereformowane RS. W pierwszym przypadku przetwarzanie zmniejsza się do przeniesienia antenę, zapamiętanie sygnałów, kompensację nalotów fazy i suma sygnałów, w drugim - do tych samych operacji, ale bez kompensacji nalotów fazy.

Potencjalna rozdzielczość takich stacji zbliża się do charakterystyki optycznych narzędzi obserwacyjnych. Radar te umożliwiają wdrożenie wysokiej rozdzielczości liniowej, niezależnie od zakresu obserwacji i długości fali sygnału sondowego.

Obecnie istnieją trzy główne tryby fotografowania powierzchni ziemi (rys. 2): trasa, przegląd i reflektor (szczegółowy).

Nowoczesne systemy umożliwiają uzyskanie próbek powierzchni ziemi i obiektów znajdujących się na nim z uprawnieniami około 1 m do przeglądu i 0,3 m dla trybów reflektorów. Zastosowane metody cyfrowego przetwarzania otrzymanego sygnału stosowane do uzyskanych właściwości RCA.

W trybie trasy badania powierzchni Ziemi jest wykonywana w sposób ciągły w taśmie przechwytywania. Sygnał gromadzi się w ciągu jednego czasu równy przedziału syntezy przysłony antenowego dla tych warunków lotu przewoźnika radarowego.

Tryb badania fotografowania różni się od trasy, która fotografowanie jest stale prowadzone na całej szerokości przepustowości przez paski równe szerokości paska wychwytywania. Sześć promieni są konsekwentnie przełączane na rogu miejsca, aby wyświetlić całą przepustowość (rys. 3).

Podziel tryb boczny i frontowy w zależności od orientacji głównego płatka

Reflektor

Antena DN. Akumulacja sygnału odbywa się na czas równy przedziału syntezy przysłony antenowego dla tych warunków lotu przewoźnika radarowego.

Podczas fotografowania w trybie reflektorów akumulacja sygnału występuje w trybie zwiększonym, w porównaniu z trybem przeglądu, interwałem. Ekspansja interwału osiąga się, przesuwając główny płatek anteny, a obszar napromieniowany jest stale w strefie fotografowania. Ten ruch jest zsynchronizowany z ruchem przewoźnika radarowego.

Aby utrzymać plamy dnia na tej samej powierzchni powierzchni, cztery belek są konsekwentnie przełączane przez azymut (rys. 4).

W ten sposób analiza głównych trybów badań powierzchni Ziemi metodą PCA pokazuje, że:

1) Gdy metoda widokowa boczna, maksymalna przepustowość oglądana u podstaw powierzchni jest podobna do szerokości oglądania;

2) Wzrost rozdzielczości liniowej w trybie reflektorów jest osiągnięty przez wzrost otworu, podczas gdy oglądany pasek jest zwężony;

3) Wzrost rozdzielczości liniowej w trybie przeglądu przeprowadza się za pomocą całości wąskiej DN.

Minimalna liniowa rozdzielczość AZIMUTS 8XSH1P dla anten z nieostrowanym sztucznym wznoszeniem jest określona przez stosunek

Rozdzielczość liniowa w radaru azymutu z koncentrowanym sztuczną pozycją otwartą jest określona przez wyrażenie

5x - © y0 - ^,

gdzie jesteś wielkością otworu anteny w danej płaszczyźnie.

Stacja radarowa z koncentrowanym sztucznym operatorem pozwala uzyskać, w przeciwieństwie do nieostre, liniowej rozdzielczości przez azymut, niezależnie od zakresu i długości fali sygnału prawdopodobieństwa. Rozdzielczość takich RLS wzrasta wraz ze spadkiem wielkości rzeczywistej antenę. Jest to istotna zaleta Rs w porównaniu z innymi metodami wyczuwania powierzchni Ziemi.

Radar widok z boku. Podstawowe stosunki

Określenie lokalizacji celu z widokiem z boku jest wykonane w układzie współrzędnych: odległość podróżująca X, zasięg nachylenia YA.

Widoku z boku anteny antena jest prostopadła do pojazdu weterynaryjnego przewoźnika. Określenie pozycji celów na ziemi odbywa się w prostokątnym układzie współrzędnych HSA. Strefa przeglądu jest taśmą równoległą do trajektorii ścieżki (rys. 5, a). Przepustowość zależy od zakresu RLS.

Możliwe jest orientacja anteny pod kątem do wektora pojazdu, różna od L / 2.

■ FIGA. 4. Tryb projektora

■ FIGA. 5. Schemat przeglądu bocznego w układzie prostokątnym (A) i Kosholna (b) układu współrzędnych

W tym samym czasie, strefa przeglądu jest zawężona, cele można wykryć za pomocą absorpcji (rys. 5, b). W tym przypadku przegląd obszaru odbywa się w systemie wioślarstwa współrzędnych.

Wiadomo, że rozarczona zdolność widzenia RLS powierzchni Ziemi wzdłuż zakresu poziomego bezpośrednio pod nośnikiem pogarsza się w porównaniu z limitem, określona przez czas trwania impulsu sondy. Dlatego podczas najbliższej granicy przepustowości, gdzie dopuszczalna zdolność zakresu pogarsza się nieznacznie, zwykle podejmuje wysokość lotu przewoźnika.

Metoda jest opisana przez następujące cechy:

Czas napromieniowania;

Odległość wykrywania radaru;

Pozostawienie zdolności.

Czasy żywiołowe

Ttyyo _ le '

Charakterystyczną cechą metody widoku bocznego jest jednorazowa ekspozycja celów. W kierunku obserwacji, prostopadle do wektora pojazdu, obraz jest utworzony tylko na ścieżce trawersa lotu.

Drugą cechą jest zwiększenie czasu ekspozycji Cel jest proporcjonalny do zakresu. Prowadzi to do faktu, że energia sygnałów odzwierciedlonych od celów wzrasta wraz ze wzrostem zakresu celu.

Definiujemy zakres wykrywania radaru w przypadku przeglądu bocznego.

Wiadomo, że zakres wykrywania celu (tło powierzchni) D0 z skuteczną powierzchnią odbijającej ST za pomocą jednej anteny nadokresowej ma formularz

64L K0XC.

gdzie e jest energią napromieniowania celu; B - współczynnik działania kierunkowego; X to długość fali przetwornika radarowego; £ W - współczynnik hałasu urządzenia odbierającego; £ - Constant; T0 - Temperatura bezwzględna (zwykle 280 K); "L \u003d ES TT / ^ W - pożądana wartość wrażliwości otrzymywania urządzenia RLS.. Tutaj ES T1P jest wartością progową energii otrzymanego sygnału odzwierciedlonego, który charakteryzuje czułość urządzenia odbierającego RLS; Bogata jest gęstość spektralna hałasu w wejściu do odbiorcy: Bush \u003d £ W £ T0.

Energia napromieniowania celu (element obszaru) jest określony przez relację

V - £ PE ^ Tya\u003e

gdzie RSR jest średniej mocą sygnału promieniowanego.

Biorąc pod uwagę stosunek energii napromieniowania celu, otrzymujemy formułę na odległość w metodzie widoku z boku

RPA © 0C2SX2.

64L 1AK0K7O "P

Analiza wyrażenia pokazuje istnienie w celu zwiększenia zakresu odległości rozpatrywanej metody w porównaniu do przeglądu kołowego.

Przegląd kołowy RLS z syntezą przysłony na podstawie obrotu ze stabilizowaniem. Podstawowe stosunki

Aby wdrożyć taką metodę oglądania powierzchni Ziemi, KA jest potrzebne z stabilizacji przez obrót, radar z anteną paraboliczną. Dno antenowy ma stosunkowo lokalny pionowy kąt nachylenia.

Antena RLS ze względu na okrągły obrót korpusu KA, do którego jest sztywno przymocowany, skanuje podstawową powierzchnię ziemi. Rodzaj projekcji dolnej części anteny w azymutalnym i płaszczyźnie kątowej na powierzchni ziemi jest prezentowany na FIG. 6 i 7.

Radar elektrowni w sposobie jest lepiej porównywany do RCA, ponieważ używany jest węższy dno przesiedlonej antenę. Jest określany przez wybór minimalnego i maksymalnego kąta anteny do nachylenia.

Rozważ pozycję anteny RLS w różnych punktach w czasie (rys. 8). Antena Ply.

Projekcja dna anteny

■ FIGA. 6. Rodzaj występowania DN anteny RLS na powierzchni Ziemi w płaszczyźnie azymutalnej: OA - prędkość kątowa obrotu anteny RLS RLS w płaszczyźnie azymutalnej; Yats - maksymalna odległość do celu C ^ V - szybkość drogi

■ FIGA. 7. Wyświetl przepustowość radaru antenowego radaru

■ FIGA. 8. Postanowienia anteny RLS w płaszczyźnie rotacji w różnych punktach w czasie, biorąc pod uwagę ruch translacyjny i rotacji: I - odległość, która mucha do wyboru rotacji

obrót wokół lokalnego pionowego, biorąc pod uwagę utwór, konsekwentnie zajmuje te przepisy (pkt 1, 2, 3 itd.). Promień obrotu anteny jest nieznaczny (około kilku metrów). KA przesuwa się z pierwszą szybkością przestrzeni, a krzywa ruchu antenowa jest konwertowana prawie w bezpośredni okres czasu równa połowie okresu obrotu.

W każdym punkcie tej krzywej osi elektrycznej anteny będzie do niego prostopadle. Istnieje okazja do syntetyzacji sztucznej otworu.

Lokalizacja jest określona w systemie współrzędnych biegunowych. Zmierzono zakres R i Azimut ß. Wysokość lotu H i określono kąt witryny. Cele azymutów są liczone z kierunku ruchu (patrz rys. 6).

Obserwacja radarowa jest produkowana w pewnym obszarze przestrzeni, która nazywa się obszar roboczy lub strefa przeglądu radaru. Wymiary obszaru roboczego są określane przez interwały Przegląd zakresu RMAX - RMIN, Azimuth "Max - Amin, kąt ßmax - ßmin i prędkości promieniowej VR max - VR min. Długość każdego określonego interwału zależy od liczby uprawnień RLS zawartych w nim w odpowiednim współrzędnej.

Informacje o dostępności celów w różnych elementach pozwolenia na obszar roboczy otrzymuje się podczas przeglądu (widoku) tych elementów. Priorytet i widok na różne elementy, a także intensywność sygnałów emitowanych przez radar podczas przeglądania każdego elementu, są określane przez zastosowaną metodę (program) widoku obszaru roboczego.

Przegląd elementów obszaru roboczego można przeprowadzić w serii w czasie lub jednocześnie.

Wraz z przeglądem seryjnym niezbędną stawką uzyskania informacji na temat obecności i współrzędnych celów w strefie przeglądowej nie zawsze może być zapewnione. Wynika to z faktu, że czas napromieniowania celu T musi przekroczyć maksymalny czas opóźnienia sygnału TTU:

T\u003e "^ shah 2 ^ shah / s

gdzie Yats są maksymalnym zakresem RLS; C jest prędkością światła.

Widok czasu całej strefy T0 musi spełniać stan

T0 - t ^ a, p\u003e (2 ^ shah / s) ^ a, r,

gdzie Ya P jest liczbą uprawnień w kierunku.

Z okrągłym przeglądem z syntezą otworu należy wykonać określony stosunek.

T - 2l / oa.

Liczba impulsów odzwierciedlonych w bramce w tym czasie będzie

gdzie - częstotliwość impulsów w opakowaniu.

Okres przeglądu obszaru roboczego określa szybkość otrzymania informacji o obecności celu w strefie i nie może przekroczyć niektórych dopuszczalne znaczenie Podatek T0. Jeśli ta wartość zostanie określona, \u200b\u200bto

OA - 2L / ^ OSHA

Ten stosunek określa minimalną prędkość kątową rotacji anteny RLS podczas przeglądu kołowego z syntezą przysłony.

Wybór prędkości obrotowej poszukuje oglądania powierzchni Ziemi bez pomijania.

Główne cechy metody przeglądu okrągłego z syntezą przysłony:

Raz na czas napromieniowania;

Okres przeglądu i liczba cykli przeglądowych występujących na każdym bramce.

Porównanie metody oglądania okrężnej z syntezą przysłony z innymi metodami umożliwia pobieranie następujących wniosków.

1. Skanowanie do dolnej części anteny odbierającej jest zapewniona przez całą podstawową ziemię

powierzchnia hałasu bez pomijania. W tym przypadku rozdzielczość kątowa wynikowego obrazu będzie porównywalna z rozdzielczości RSA w trybie reflektora.

2. Czas napromieniowania jest praktycznie niezależny od zakresu celu.

3. Przeglądanie podstawowej powierzchni ziemi w jednym okresie obrotu występuje dwukrotnie i zależy od prędkości kątowej określającą liczbę cykli.

4. Energia RLC jest znacznie wyższa w porównaniu z metodą PCA, ponieważ używany jest węższy dzień. Cel (element obszaru) jest w kierunku obserwacji, prostopadle do wektora prędkości narożnej.

5. Wybór kąta antenowy jest wykluczony przegląd powierzchni ziemi poziomej.

1. Solnogub A.v. i in. Ocena skuteczności klastra małego statku kosmicznego zdalnego wykrywania Ziemi pod względem wydajności i niezawodności zadań funkcjonalnych // systemów informacyjnych i zarządzania. 2012. № 5 (60). P. 24-28.

2. Verba V.S., Neronsky L. B., Osipov I. G., Tukuk V. E. System radarowy podstawy gruntowej bazy kosmicznej / ed. V. S. VERBA. - M.: Radio Engineering, 2010. - 680 p.

3. Vinogradov M. Możliwości nowoczesnego radaru z syntetyzującym atmosferem Aperture // Przegląd Wojskowy zagraniczny. 2009. Nr 2. P. 52-56.

zakres bezpośrednio pod nośnikiem, w którym rozdzielczość RLS jest bardzo niska.

Wniosek

W niniejszym artykule uwzględnione są główne kierunki rozwoju systemów radarowych do kontrolowania powierzchni Kosmicznego Ziemi i historię tworzenia tych funduszy. Istniejące metody analizowane są oceny porównawczej głównych właściwości technicznych. Proponuje się metodę syntezy przysłony na podstawie ruchu kołowego anteny odbiorczej przy użyciu KA o stabilizacji rotacji. Dotyczą sposobów na poprawę charakterystyki technicznej radaru na pokładzie rozwiązania zadań zastosowanych.

4. Spektakl A. E., Shepet D. A. Model matematyczny Echa powierzchni morza obserwowana przez lokalizatorów pokładowych // systemów informacyjnych i kontroli. 2010. Nr 2. P. 21-25.

5. Zakharova L. N. i inni. Wspólna analiza tych czujników optycznych i radarowych: możliwości, ograniczenia i perspektywy // Engineering radiowy i elektronika. 2011. T. 56. Nr 1. P. 5-19.

Radar zasada syntezy przysłony. Cel i budowa radaru z syntetyzowanym otworem antenowym. Analiza zadania technicznego

Przeczytaj także.

Jaka jest ochrona elektrochemiczna i jak wybrać stację katodową

Jak zainstalować programy w Fedorze

Co to jest serwer DNS, jak znaleźć preferowany adres dostawcy, zastąp w Google Public DNS lub alternatywnych opcji rozwiązywania problemów z DNS

Dzwon.