[go: up one dir, main page]

RU2319167C1 - Device for adaptive management of spectral dissipation characteristics of a radiolocation object - Google Patents

Device for adaptive management of spectral dissipation characteristics of a radiolocation object Download PDF

Info

Publication number
RU2319167C1
RU2319167C1 RU2006123189/09A RU2006123189A RU2319167C1 RU 2319167 C1 RU2319167 C1 RU 2319167C1 RU 2006123189/09 A RU2006123189/09 A RU 2006123189/09A RU 2006123189 A RU2006123189 A RU 2006123189A RU 2319167 C1 RU2319167 C1 RU 2319167C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar
signal
radiolocation
knowledge base
control
Prior art date
Application number
RU2006123189/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Викторович Кузнецов
Борис Михайлович Петров
Михаил Александрович Степаненков
Александр Николаевич ХРИПКОВ
Original Assignee
Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Секция прикладных проблем при Президиуме РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет", Секция прикладных проблем при Президиуме РАН filed Critical Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority to RU2006123189/09A priority Critical patent/RU2319167C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2319167C1 publication Critical patent/RU2319167C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, possible use for reducing radiolocation noticeability of an object.
SUBSTANCE: device includes control block, knowledge base, onboard radio reconnaissance station and multi-channel generator of control signals, N controllable nonlinear radiolocation deflectors, connected in a certain manner. In adaptation mode, device ensures minimum of intensities of spectral components of dissipated field at irradiation frequencies by causing influences in controllable nonlinear radiolocation deflectors, which are formed by multi-channel generator of control signals, parameters of which are determined by control block on basis of information contained in knowledge base, which is accumulated during training mode. As control signal for controllable nonlinear radiolocation deflectors, a signal may be used which represents an additive mixture of constant shift voltage and monochromatic oscillation with frequency, which exceeds supposed pass band of radiolocation station receiver of the opponent, or a signal, which causes appearance of new spectral components in receiver band, disruption of response modulation rule of matched filter in radiolocation station of the opponent and results in substantial reduction of signal to noise ratio at its output.
EFFECT: improved quality of radio-counteraction to radiolocation stations of the opponent by means of semi-active adaptive management of spectral dissipation characteristics of the object being protected.
3 cl, 14 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для снижения радиолокационной заметности объекта.The present invention relates to the field of radio engineering and can be used to reduce the radar visibility of the object.

Известно устройство «Настраиваемый поглотитель» (патент США №US 3309704, 1967 год), применяемое для радиолокационной маскировки объектов и включающее управляемое покрытие, представляющее собой четвертьволновой поглотитель, настраиваемый на частоту облучения с помощью изменения во времени электрической толщины покрытия, а также средства для определения частоты облучения объекта, датчик температуры, цепь обратной связи, компьютер и банк памяти, содержащий параметры воздействия, управляющего покрытием.Known device "Custom absorber" (US patent No. US 3309704, 1967), used for radar masking of objects and includes a controlled coating, which is a quarter-wave absorber, tuned to the frequency of exposure by changing the electric thickness of the coating over time, as well as means for determining object irradiation frequencies, temperature sensor, feedback circuit, computer and memory bank containing exposure parameters that control the coating.

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются средства определения частоты облучения (в заявляемом устройстве - бортовая станция радиоразведки) и банк памяти (в заявляемом устройстве - база знаний).Signs of an analogue that coincide with the essential features of the claimed device are means for determining the frequency of exposure (in the inventive device, an on-board radio intelligence station) and a memory bank (in the inventive device, a knowledge base).

Причиной, препятствующей получению технического результата, является использование настраиваемого четвертьволнового поглотителя, не позволяющего осуществлять управление спектральными характеристиками электромагнитного (ЭМ) поля, рассеянного маскируемым объектом.The reason that prevents the technical result from being obtained is the use of a custom quarter-wave absorber that does not allow controlling the spectral characteristics of the electromagnetic (EM) field scattered by the masked object.

Известно также устройство «Широкополосный пассивный имитатор движущейся цели (патент США №US 6559790, 2003 год), применяемое для электрической имитации объектов путем генерации доплеровских частот, состоящее из уголкового отражателя, закрытого цепочками из pin-диодов. Каждая цепочка имеет собственную фиксированную частоту переключения.It is also known device "Broadband passive simulator of a moving target (US patent No. US 6559790, 2003), used for electrical simulation of objects by generating Doppler frequencies, consisting of a corner reflector, closed by chains of pin diodes. Each chain has its own fixed switching frequency.

Признаком аналога, совпадающим с существенными признаками заявляемого устройства, является радиолокационный отражатель, осуществляющий преобразование спектра рассеянного поля.A sign of an analogue that coincides with the essential features of the claimed device is a radar reflector that transforms the spectrum of the scattered field.

Причинами, препятствующими получению технического результата, являются малая эффективность преобразования частоты, невозможность управления спектральными характеристиками отраженного поля и отсутствие адаптации устройства к изменяющимся условиям облучения.The reasons that impede the achievement of the technical result are the low efficiency of frequency conversion, the inability to control the spectral characteristics of the reflected field and the lack of adaptation of the device to changing irradiation conditions.

Из известных решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является «Устройство, предназначенное для снижения уровня отраженного электромагнитного поля», описанное в патенте №GB 2322260, МКИ G01S 7/36 7/38, 1984 год. Устройство содержит моноимпульсный приемник радиоимпульсов РЛС противника, определяющий углы облучения объекта; средства изменения амплитуды и фазы принятых радиоимпульсов (управляемый фазовращатель, управляемый аттенюатор) и средства переизлучения этих радиоимпульсов в сторону РЛС противника (циркулятор, усилитель, антенну). Указанное устройство также включает в себя базу знаний, содержащую информацию о необходимых изменениях амплитуды и фазы радиоимпульсов.Of the known solutions, the closest in technical essence to the claimed invention is “A device designed to reduce the level of the reflected electromagnetic field” described in patent No. GB 2322260, MKI G01S 7/36 7/38, 1984. The device contains a monopulse receiver of radio pulses of the enemy radar, which determines the angles of the object; means for changing the amplitude and phase of the received radio pulses (controlled phase shifter, controlled attenuator) and means for re-emitting these radio pulses in the direction of the enemy radar (circulator, amplifier, antenna). The specified device also includes a knowledge base containing information about the necessary changes in the amplitude and phase of the radio pulses.

Работа устройства заключается в изменении амплитуды и фазы принятых радиоимпульсов таким образом, чтобы создаваемое при их переизлучении ЭМ поле компенсировало отраженное от объекта поле в направлении на РЛС. То есть амплитуда поля, переизлучаемого устройством-прототипом, равна амплитуде рассеянного на объекте поля, а фаза сдвинута на π. Для каждого угла облучения значения амплитуд и фаз переизлучаемых радиоимпульсов заданы априорно математическим выражением либо определяются экспериментально по критерию минимума рассеянного поля при облучении объекта «своей» РЛС и хранятся в базе знаний.The operation of the device consists in changing the amplitude and phase of the received radio pulses in such a way that the EM field created during their reradiation compensates for the field reflected from the object in the direction of the radar. That is, the amplitude of the field reradiated by the prototype device is equal to the amplitude of the field scattered by the object, and the phase is shifted by π. For each irradiation angle, the values of the amplitudes and phases of the re-emitted radio pulses are given a priori mathematical expression or are determined experimentally by the criterion of the minimum of the scattered field when the object of its own radar is irradiated and stored in the knowledge base.

Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются моноимпульсный приемник (в заявляемом устройстве - бортовая станция радиоразведки) и база знаний.Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed device, are a monopulse receiver (in the claimed device is an on-board radio intelligence station) and a knowledge base.

Причины, препятствующие получению технического результата, заключаются в следующем: устройство сложное, имеет большие габариты и массу, что нежелательно для летательного аппарата; для работы во всем диапазоне углов облучения одного устройства недостаточно, необходимо использовать несколько аналогичных устройств, установленных на «блестящих точках» (БТ) объекта; переизлучение зондирующего сигнала демаскирует объект в направлениях, отличных от направления на РЛС противника; применение приемо-передающей антенны, циркулятора, аттенюатора, фазовращателя и усилителя ограничивает диапазон рабочих частот прототипа; невозможности управления спектральными характеристиками отраженного поля.The reasons that impede the achievement of a technical result are as follows: the device is complex, has large dimensions and weight, which is undesirable for an aircraft; to work in the entire range of irradiation angles, one device is not enough, it is necessary to use several similar devices installed on the “shiny points” (BT) of the object; re-emission of the probe signal unmasks the object in directions different from the direction on the enemy radar; the use of a transmit-receive antenna, circulator, attenuator, phase shifter and amplifier limits the range of working frequencies of the prototype; the impossibility of controlling the spectral characteristics of the reflected field.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, состоит в улучшении качества радиопротиводействия РЛС противника путем полуактивного адаптивного управления спектральными характеристиками рассеяния защищаемого объекта.The task to which the proposed technical solution is directed is to improve the quality of the enemy’s radar countermeasures by means of semi-active adaptive control of the scattering spectral characteristics of the protected object.

Технический результат достигается тем, что в устройство адаптивного управления спектральными характеристиками рассеяния радиолокационного объекта, содержащее бортовую станцию радиоразведки, базу знаний, имеющее два режима работы: режим обучения и режим адаптации, введен блок управления, подключенный к базе знаний, вход которого соединен с выходом бортовой станции радиоразведки, многоканальный генератор управляющих сигналов, вход которого подключен к блоку управления, а выходы - к управляемым нелинейным радиолокационным отражателям; обеспечивающее в режиме адаптации минимум интенсивностей спектральных составляющих рассеянного поля на частотах облучения путем подачи на управляемые нелинейные радиолокационные отражатели воздействий, формируемых многоканальным генератором управляющих сигналов, параметры которых определяются блоком управления на основании находящейся в базе знаний информации, накапливаемой в режиме обучения, использующее в качестве управляющего сигнала для управляемых нелинейных радиолокационных отражателей сигнал, представляющий собой аддитивную смесь постоянного напряжения смещения и монохроматического колебания частотой, превышающей значение ширины предполагаемой полосы пропускания приемника РЛС противника, либо сигнал специальной формы, что приводит к появлению новых спектральных составляющих в полосе приемника и, при использовании сложных зондирующих сигналов с большой базой, разрушению закона модуляции отклика согласованного фильтра РЛС противника и существенному снижению отношения сигнал/шум на его выходе.The technical result is achieved by the fact that in the device for adaptive control of the spectral characteristics of the scattering of a radar object containing an onboard radio intelligence station, a knowledge base having two operating modes: a training mode and an adaptation mode, a control unit connected to the knowledge base is introduced, the input of which is connected to the onboard output a radio intelligence station, a multi-channel control signal generator, the input of which is connected to the control unit, and the outputs to controlled non-linear radar reflectors; providing in the adaptation mode a minimum of intensities of the spectral components of the scattered field at the irradiation frequencies by applying to the controlled non-linear radar reflectors the effects generated by the multichannel generator of control signals, the parameters of which are determined by the control unit on the basis of the knowledge in the knowledge base, accumulated in the training mode, using as the control signal for controlled non-linear radar reflectors signal, which is an addi an active mixture of a constant bias voltage and a monochromatic oscillation with a frequency exceeding the width of the estimated bandwidth of the enemy radar receiver, or a signal of a special shape, which leads to the appearance of new spectral components in the receiver band and, when using complex sounding signals with a large base, the response modulation law is destroyed matched enemy radar filter and a significant reduction in the signal-to-noise ratio at its output.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими фигурами:The invention is illustrated by the following figures:

Фигура 1 - Структурная схема устройства адаптивного управления спектральными характеристиками рассеяния радиолокационного объекта. В состав заявляемого устройства входят:Figure 1 - Block diagram of a device for adaptive control of the spectral characteristics of the scattering of a radar object. The composition of the claimed device includes:

1i - i-й управляемый нелинейный радиолокационный отражатель (УНРО),1 i - i-th controlled non-linear radar reflector (UNRO),

2 - многоканальный генератор управляющих сигналов,2 - multi-channel control signal generator,

3 - блок управления,3 - control unit,

4 - база знаний,4 - knowledge base,

5 - бортовая станция радиоразведки.5 - airborne intelligence station.

Фигура 2 - Устройство адаптивного управления спектральными характеристиками рассеяния радиолокационного объекта в режиме адаптации, где 6j - j-я РЛС противника.Figure 2 - Device adaptive control of the spectral characteristics of the scattering of a radar object in the adaptation mode, where 6 j - j-th radar of the enemy.

Фигура 3 - Устройство адаптивного управления спектральными характеристиками рассеяния радиолокационного объекта в режиме обучения и система измерения радиолокационных характеристик. На фигуре 3 введены обозначения:Figure 3 - Device adaptive control of the spectral characteristics of the scattering of a radar object in training mode and a system for measuring radar characteristics. The figure 3 introduced the notation:

7 - РЛС полигона,7 - radar landfill,

8 - блок измерения РЛХ объекта и управления РЛС полигона,8 is a block measuring the radar object and control the radar of the landfill,

9 - база знаний РЛХ.9 - RLH knowledge base.

Фигура 4 - Макет устройства адаптивного управления спектральными характеристиками рассеяния радиолокационного объекта и системы измерения радиолокационных характеристик:Figure 4 - Layout device adaptive control of the spectral characteristics of the scattering of a radar object and a system for measuring radar characteristics:

10 - радиолокационный измерительный стенд безэховой камеры (БЭК),10 - radar measuring stand anechoic chamber (BEC),

11 - блок сопряжения,11 - interface unit

12 - персональный компьютер (ПК),12 - personal computer (PC),

13 - база знаний,13 - knowledge base,

14 - программа управления,14 - management program,

15 - программа-анализатор спектра,15 - spectrum analyzer program,

16 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП),16 - analog-to-digital Converter (ADC),

17 - программа-генератор управляющих сигналов,17 is a program generator control signals,

18 - цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).18 - digital-to-analog converter (DAC).

Фигура 5 - Конструкция макета УНРО.Figure 5 - Design layout UNRO.

Фигуре 6 - Включение диода в макете УНРО.Figure 6 - Turning on the diode in the layout of the UNRO.

Фигура 7 - Вольтамперная характеристика диода ГА501Д.Figure 7 - Current-voltage characteristic of the diode GA501D.

Фигура 8 - Зависимость уровня сигнала, пропорционального плотности мощности рассеянного поля на частоте облучения ω10 от напряжения смещения (при ω10=2π·2.8, 2π·3.0 и 2π·3.2 ГГц).Figure 8 - The dependence of the signal level proportional to the power density of the scattered field at the irradiation frequency ω 10 on the bias voltage (at ω 10 = 2π · 2.8, 2π · 3.0 and 2π · 3.2 GHz).

Фигура 9 - Зависимости уровней сигналов, пропорциональных плотностям мощности спектральных составляющих рассеянного поля на частотах ω10, ω12 и ω13 от напряжения смещения (при ω10=2π·2.8 ГГц).Figure 9 - Dependence of signal levels proportional to the power densities of the spectral components of the scattered field at frequencies ω 10 , ω 12 and ω 13 on the bias voltage (at ω 10 = 2π · 2.8 GHz).

Фигура 10 - Зависимости относительных плотностей мощности спектральных составляющих рассеянного поля на частотах ω11, ω12 и ω13 от напряжения смещения (при ω10=2π·2.8 ГГц).Figure 10 - Dependence of the relative power densities of the spectral components of the scattered field at frequencies ω 11 , ω 12 and ω 13 on the bias voltage (at ω 10 = 2π · 2.8 GHz).

Фигура 11 - Зависимости уровней сигналов, пропорциональных плотностям мощности спектральных составляющих рассеянного поля на частотах ω11, ω12 и ω13 от напряжения смещения (при ω10=2π·3 ГГц).Figure 11 - Detective level signals proportional to the power density of the spectral components of the scattered field on 11 frequencies ω, ω 12 and ω 13 of the bias voltage (at ω = 2π · 10 3 GHz).

Фигура 12 - Зависимости относительных плотностей мощности спектральных составляющих рассеянного поля на частотах ω11, ω12 и ω13 от напряжения смещения (при ω10=2π·3.0 ГГц).Figure 12 - Dependences of the relative power densities of the spectral components of the scattered field at frequencies ω 11 , ω 12 and ω 13 on the bias voltage (at ω 10 = 2π · 3.0 GHz).

Фигура 13 - Зависимости уровней сигналов, пропорциональных плотностям мощности спектральных составляющих рассеянного поля на частотах ω11, ω12 и ω13 от напряжения смещения (при ω10=2π·3.2 ГГц).Figure 13 - Dependence of signal levels proportional to the power densities of the spectral components of the scattered field at frequencies ω 11 , ω 12 and ω 13 on the bias voltage (at ω 10 = 2π · 3.2 GHz).

Фигура 14 - Зависимости относительных плотностей мощности спектральных составляющих рассеянного поля на частотах ω11, ω12 и ω13 от напряжения смещения (при ω10=2π·3.2 ГГц).Figure 14 - Dependence of the relative power densities of the spectral components of the scattered field at frequencies ω 11 , ω 12 and ω 13 on the bias voltage (at ω 10 = 2π · 3.2 GHz).

Работа предлагаемого устройства поясняется нижеследующим описанием. Управляемые нелинейные радиолокационные отражатели (конструкция которых выполнена на основе нелинейных элементов - например, полупроводниковых диодов) 1i устанавливаются на корпусе защищаемого объекта и закрывают БТ. Каждый УНРО 1i работает в определенном секторе углов места

Figure 00000002
и азимутальных углов
Figure 00000003
. Конструкция УНРО 1i, выбирается из соображений максимально эффективного переноса энергии падающего поля с основной на комбинационные частоты, диапазона рабочих частот и геометрии БТ, на которой он расположен. Таким образом, диапазон рабочих частот системы определяется только конструкцией УНРО 1i и может быть достаточно большим.The operation of the proposed device is illustrated by the following description. Controlled non-linear radar reflectors (the design of which is based on non-linear elements - for example, semiconductor diodes) 1 i are installed on the body of the protected object and close the BT. Each UNRO 1 i operates in a specific sector of elevation angles
Figure 00000002
and azimuthal angles
Figure 00000003
. The design of the UNRO 1 i is selected for reasons of the most efficient transfer of the energy of the incident field from the fundamental to the combination frequencies, the operating frequency range, and the BT geometry on which it is located. Thus, the operating frequency range of the system is determined only by the design of the UNRO 1 i and can be quite large.

В устройстве реализованы два режима работы: режим адаптации и режим обучения. В режиме адаптации бортовая станция радиоразведки 5 передает блоку управления 3 данные об угловых координатах θj, φj j-й РЛС противника 6j относительно защищаемого объекта и данные о мгновенной частоте облучающего поля ωj (данные о текущих условиях облучения). Для каждого УНРО 1i, в диапазон рабочих углов которого попадает направление на РЛС противника 6j (т.е. θ1i≤θj≤θ2i и φ1i≤φj≤φ2i), блок управления 3 выбирает из базы знаний 4 параметры управляющего воздействия, соответствующие текущим условиям облучения и обеспечивающие минимум отраженного сигнала на частоте падающего поля. Они передаются на многоканальный генератор управляющих сигналов 2, к выходам которого подключаются УНРО 1i. В качестве управляющего сигнала может быть использована, например, аддитивная смесь постоянного напряжения смещения UСМ и монохроматического колебания частотой Ω, большей предполагаемой ширины полосы пропускания приемника РЛС противника 6j. Под воздействием управляющего сигнала на нелинейных элементах УНРО происходит преобразование спектра рассеянного поля и перенос части его мощности на частоты ωmn=mω±n Ω (где m, n=0, ±1, ±2...), находящиеся за пределами полосы пропускания приемника РЛС противника.The device has two operating modes: adaptation mode and training mode. In the adaptation mode, the on-board intelligence station 5 transmits to the control unit 3 data on the angular coordinates θ j , φ j of the jth radar of the enemy 6 j relative to the protected object and data on the instantaneous frequency of the irradiation field ω j (data on the current exposure conditions). For each UNRO 1 i , in the range of working angles of which the direction falls on the enemy radar 6 j (i.e. θ 1i ≤θ j ≤θ 2i and φ 1i ≤φ j ≤φ 2i ), control unit 3 selects from knowledge base 4 control action parameters corresponding to current irradiation conditions and providing a minimum of the reflected signal at the incident field frequency. They are transmitted to a multi-channel control signal generator 2, to the outputs of which UNRO 1 i are connected. As a control signal, for example, an additive mixture of a constant bias voltage U СМ and a monochromatic oscillation with a frequency Ω greater than the estimated bandwidth of the enemy radar receiver 6 j can be used. Under the influence of the control signal on the nonlinear elements of the UNRO, the spectrum of the scattered field is transformed and part of its power is transferred to frequencies ω mn = mω ± n Ω (where m, n = 0, ± 1, ± 2 ...) that are outside the passband enemy radar receiver.

Также управление может осуществляться сигналами специальной формы, что приводит к появлению новых спектральных составляющих в полосе приемника и, при использовании сложных зондирующих сигналов с большой базой, разрушению закона модуляции отклика согласованного фильтра РЛС противника и существенному снижению отношения сигнал/шум на его выходе.Also, control can be carried out by signals of a special shape, which leads to the appearance of new spectral components in the receiver band and, when using complex sounding signals with a large base, the destruction of the modulation law of the response of the matched enemy radar filter and a significant decrease in the signal-to-noise ratio at its output.

Режим обучения устройства используется для заполнения базы знаний 4 в процессе полигонных испытаний. При этом заявляемое устройство подключается к системе измерения радиолокационных характеристик, которая включает в себя РЛС полигона 7, блок измерения РЛХ объекта и управления РЛС полигона 8, базу знаний РЛХ 9 (фиг.3).The training mode of the device is used to fill the knowledge base 4 in the process of field tests. In this case, the inventive device is connected to a system for measuring radar characteristics, which includes a radar of the landfill 7, a unit for measuring the radar facility of the object and control of the radar of the landfill 8, the knowledge base of the radar 9 (Fig.3).

Блок измерения РЛХ объекта и управления РЛС полигона 8 перехватывает управление устройством адаптивного управления спектральными характеристиками рассеяния радиолокационного объекта. Он задает блоку управления 3 параметры управляющих сигналов для УНРО 1, формирует команды изменения условий облучения объекта для полигонной РЛС 7, а также получает информацию о текущих значениях измеряемых характеристик рассеяния объекта и заносит их в базу знаний РЛХ 9.The radar measurement unit of the object and the radar control of landfill 8 intercepts the control of the adaptive control device of the spectral characteristics of the scattering of the radar object. He sets the control unit 3 parameters of the control signals for UNRO 1, generates commands to change the conditions of the irradiation of the object for the landfill radar 7, and also receives information about the current values of the measured characteristics of the scattering of the object and enters them into the knowledge base of the radar 9.

По окончании процесса измерений РЛХ производится анализ и обработка данных из базы знаний РЛХ 9, определяются параметры управляющих сигналов для каждого УНРО 1i, соответствующие каждому возможному условию облучения и обеспечивающие минимум отраженного сигнала. Эти параметры заносятся в базу знаний 4 и процесс обучения завершается.At the end of RLH of the measurement process, an analysis and processing of data from the knowledge base RLH 9, the parameters of control signals are determined for each UNRO 1 i, corresponding to each possible exposure condition and to ensure a minimum of the reflected signal. These parameters are entered into the knowledge base 4 and the learning process is completed.

Возможность достижения технического результата подтверждается тем, что авторами разработан и испытан макет устройства адаптивного управления спектральными характеристиками рассеяния радиолокационного объекта и системы измерения радиолокационных характеристик защищаемого объекта (фиг.4), в состав которого входит радиолокационный измерительный стенд БЭК 10 с непрерывным немодулированным излучением на частоте ω, нелинейный отражатель 1, блок сопряжения 11, ПК 12. ПК представляет собой программно-аппаратный комплекс, содержащий АЦП 16 и ЦАП 18. Программное обеспечение комплекса включает в себя базу знаний 13, программу управления 14, программу-анализатор спектра 15 и программу-генератор управляющих сигналов 17. Программа управления 14 посредством блока сопряжения 11 последовательно устанавливает ряд углов θ, φ и частот ω облучения УНРО 1, находящихся в заданных пределах [θmin; θmax], [φmin; φmax] и [ωmin; ωmax] соответственно. При каждых условиях облучения программа управления 14 посредством программы-генератора управляющих сигналов 17 последовательно формирует ряд управляющих воздействий, представляющих собой аддитивную смесь напряжения смещения UСМ и малого по амплитуде низкочастотного монохроматического колебания частотой Ω, подаваемых на ЦАП 18. С выхода ЦАП 18 управляющее напряжение через блок сопряжения 11 поступает на УНРО 1. УНРО рассеивает колебание частотой ω и излучает продукты нелинейного преобразования на частотах ωmn=mω±n Ω. В полосу пропускания приемной части радиолокационного измерительного стенда БЭК 10 попадают частоты только вблизи ω. С его выхода сигнал, содержащий информацию об уровне и спектральном составе рассеянного УНРО электромагнитного поля со спектральными составляющими частотой nω, поступает через блок сопряжения 11 на вход АЦП 16. Программное обеспечение комплекса 14, 15 производит анализ спектра оцифрованного сигнала и заносит в базу знаний 13 параметры управляющего воздействия, условия облучения и соответствующие им уровни спектральных составляющих принятого сигнала.The possibility of achieving a technical result is confirmed by the fact that the authors developed and tested a model of an adaptive control device for the spectral characteristics of the scattering of a radar object and a system for measuring the radar characteristics of a protected object (Fig. 4), which includes a BEC 10 radar measuring stand with continuous unmodulated radiation at a frequency ω , non-linear reflector 1, interface unit 11, PC 12. The PC is a hardware-software complex containing ADC 16 and CA P 18. The software of the complex includes the knowledge base 13, the control program 14, the spectrum analyzer program 15 and the control signal generator program 17. The control program 14, by means of the interface unit 11, sequentially establishes a number of angles θ, φ and radiation frequencies ω of UNRO 1 within the given limits [θ min ; θ max ], [φ min ; φ max ] and [ω min ; ω max ], respectively. For each irradiation condition, the control program 14, through the control signal generator program 17, sequentially generates a series of control actions, which are an additive mixture of bias voltage U СМ and low-amplitude low-frequency monochromatic oscillation with frequency Ω supplied to DAC 18. From the output of DAC 18, the control voltage through the interface unit 11 is supplied to the UNRO 1. The UNRO dissipates the oscillation with a frequency ω and emits non-linear conversion products at frequencies ω mn = mω ± n Ω. Frequencies only close to ω fall into the passband of the receiving part of the BEC 10 radar measuring stand. From its output, a signal containing information about the level and spectral composition of the scattered UNRO electromagnetic field with spectral components of frequency nω is supplied through the interface unit 11 to the input of the ADC 16. The complex software 14, 15 analyzes the spectrum of the digitized signal and enters 13 parameters into the knowledge base control action, irradiation conditions and the corresponding levels of spectral components of the received signal.

Используемый в макете УНРО 1 рассчитан на работу в диапазоне длин волн 10 см и представляет собой уголковый отражатель, на одной грани которого расположен петлевой вибратор длиной λ10/4 (фиг.5). В месте крепления к грани в разрез вибратора включен полупроводниковый переключательный диод ГА501Д (фиг.6). Управление спектральным составом поля, рассеянного УНРО, осуществляется посредством подачи на диод монохроматического сигнала частотой 1 кГц, амплитудой 50 мВ со смещением, изменяемым в диапазоне ±0.8 В.As used in the layout UNRO 1 is designed to operate at wavelengths of 10 cm and is a corner reflector, one face of which there is a folded dipole length λ 10/4 (Figure 5). In the place of attachment to the face in the section of the vibrator included a semiconductor switching diode GA501D (Fig.6). The spectral composition of the field scattered by the UNRO is controlled by applying to the diode a monochromatic signal with a frequency of 1 kHz and an amplitude of 50 mV with an offset that can be changed in the range of ± 0.8 V.

Результаты работы макета для частот облучения 2,8 ГГц, 3,0 ГГц и 3,2 ГГц приведены на фиг.8-14 и в таблице 1.The results of the layout for the irradiation frequencies of 2.8 GHz, 3.0 GHz and 3.2 GHz are shown in Fig.8-14 and table 1.

Таблица 1Table 1 Частота облучения ω10, ГГцIrradiation frequency ω 10 , GHz 2.82.8 3.03.0 3.23.2 Изменение уровня плотности мощности рассеянногоChange in power density поля на частоте ω10, дБfields at a frequency of ω 10 , dB 4.04.0 4.64.6 13.513.5 Максимальный уровень плотности мощности спектральных составляющих поля на комбинационных частотах относительно уровня спектральных составляющих на частоте ω10, дБThe maximum power density level of the spectral components of the field at the sum and difference frequencies about the level of the spectral components at a frequency ω of 10 dB второго порядка ω11 second order ω 11 -17-17 -15.5-15.5 -12.5-12.5 третьего порядка ω12 third order ω 12 -26-26 -28-28 -21-21 четвертого порядка ω13 fourth order ω 13 -32-32 -33-33 -27-27

Изменение уровня плотности мощности рассеянного поля на частоте облучения ω10 составляет от 4 дБ (на частоте 2.8 ГГц) до 13.5 дБ (на частоте 3.2 ГГц). Максимальный уровень плотности мощности спектральных составляющих поля на комбинационных частотах второго порядка составляет -12.5 дБ относительно уровня спектральных составляющих на основной частоте; третьего порядка - -21 дБ, четвертого - -27 дБ. Минимальный уровень плотности мощности спектральных составляющих поля на комбинационных частотах ограничен уровнем собственных шумов макета.The change in the power density level of the scattered field at the irradiation frequency ω 10 is from 4 dB (at a frequency of 2.8 GHz) to 13.5 dB (at a frequency of 3.2 GHz). The maximum level of power density of the spectral components of the field at second-order combination frequencies is -12.5 dB relative to the level of spectral components at the fundamental frequency; third order - -21 dB, fourth - -27 dB. The minimum level of power density of the spectral components of the field at combination frequencies is limited by the level of intrinsic noise of the layout.

Claims (3)

1. Устройство адаптивного управления спектральными характеристиками рассеяния радиолокационного объекта, содержащее бортовую станцию радиоразведки, базу знаний параметров управляющих сигналов, имеющее два режима работы - режим обучения и режим адаптации, отличающееся тем, что в него введен блок управления, предназначенный для выбора из базы знаний параметров управляющего воздействия, соответствующих текущим условиям облучения объекта и обеспечивающих минимум отраженного сигнала от объекта, и подключенный к указанной базе знаний, вход которого соединен с выходом бортовой станции радиоразведки, многоканальный генератор управляющих сигналов, вход которого подключен к указанному блоку управления, а выходы к управляемым нелинейным радиолокационным отражателям, с возможностью обеспечения в режиме адаптации минимума интенсивностей спектральных составляющих отраженного сигнала на частотах облучения радиолокационного объекта путем подачи на управляемые нелинейные радиолокационные отражатели воздействий, формируемых многоканальным генератором управляющих сигналов, параметры которых для каждого управляемого нелинейного радиолокационного отражателя анализируются и определяются на основании находящейся в базе знаний информации, накапливаемой в режиме обучения в процессе полигонных испытаний и задаваемой блоком измерения радиолокационных характеристик.1. A device for adaptive control of the spectral characteristics of the scattering of a radar object, containing an onboard radio reconnaissance station, a knowledge base of control signal parameters, which has two operating modes - a training mode and an adaptation mode, characterized in that a control unit is introduced into it for selecting parameters from the knowledge base control actions corresponding to the current conditions of irradiation of the object and providing a minimum of the reflected signal from the object, and connected to the specified knowledge base, for which it is connected to the output of the airborne reconnaissance station, a multichannel control signal generator, the input of which is connected to the specified control unit, and the outputs to controlled non-linear radar reflectors, with the possibility of ensuring in the adaptation mode the minimum intensities of the spectral components of the reflected signal at the frequencies of the irradiation of the radar object by applying to guided nonlinear radar reflectors of impacts generated by a multichannel generator controlling the signal in which parameters for each managed nonlinear radar reflector analyzed and determined on the basis of being in knowledge base information collected in the learning mode, during ground tests and measuring the performance given by the radar unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве управляющего сигнала для управляемых нелинейных радиолокационных отражателей используется сигнал, представляющий собой аддитивную смесь постоянного напряжения смещения и монохроматического колебания частотой, большей предполагаемой ширины полосы пропускания приемника радиолокационной станции (РЛС) противника.2. The device according to claim 1, characterized in that as a control signal for controlled non-linear radar reflectors, a signal is used, which is an additive mixture of a constant bias voltage and a monochromatic oscillation with a frequency greater than the expected bandwidth of the receiver of the enemy radar station (radar) of the enemy. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве управляющего сигнала для управляемых нелинейных радиолокационных отражателей формируют сигнал с возможностью обеспечения появления новых спектральных составляющих отраженного сигнала в полосе приемника РЛС противника, разрушения закона модуляции отклика согласованного фильтра приемника РЛС противника и снижения отношения сигнал/шум на его выходе.3. The device according to claim 1, characterized in that as a control signal for controlled non-linear radar reflectors, a signal is generated with the possibility of providing new spectral components of the reflected signal in the band of the enemy radar receiver, breaking the modulation law of the response of the matched filter of the enemy radar receiver and reducing the ratio signal to noise output.
RU2006123189/09A 2006-06-29 2006-06-29 Device for adaptive management of spectral dissipation characteristics of a radiolocation object RU2319167C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006123189/09A RU2319167C1 (en) 2006-06-29 2006-06-29 Device for adaptive management of spectral dissipation characteristics of a radiolocation object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006123189/09A RU2319167C1 (en) 2006-06-29 2006-06-29 Device for adaptive management of spectral dissipation characteristics of a radiolocation object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2319167C1 true RU2319167C1 (en) 2008-03-10

Family

ID=39281047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006123189/09A RU2319167C1 (en) 2006-06-29 2006-06-29 Device for adaptive management of spectral dissipation characteristics of a radiolocation object

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2319167C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627983C2 (en) * 2015-11-16 2017-08-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" Antenna in the form of the corner ultra-high frequency range reflector with pin diodes for discrete information transmission
RU2659812C1 (en) * 2017-09-27 2018-07-04 Алексей Сергеевич Грибков Arrow-shaped signal rereflector

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2322260A (en) * 1984-04-28 1998-08-19 Gen Electric Co Plc Reducing reflections of electromagnetic signals
EP1003049A2 (en) * 1998-11-18 2000-05-24 CelsiusTech Electronics AB Repeater jamming transmitter and casing for the same
US6133865A (en) * 1972-12-15 2000-10-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy CW converter circuit
RU2001103933A (en) * 2001-02-12 2003-02-20 Военный университет войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации METHOD FOR PROTECTING A RADAR STATION FROM ANTI-RADAR ROCKET ON THE BASIS OF USING A RADIATING SCREEN
RU2226278C2 (en) * 2001-01-09 2004-03-27 Федеральное государственное предприятие "НИИ "Экран" Method of counteraction to air defense aids and device for its realization
RU2256191C1 (en) * 2004-01-05 2005-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Method for protection of radar against antiradar missiles and radar complex for its realization

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2210089C2 (en) * 2001-02-12 2003-08-10 Военный университет войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил РФ Way to protect radar from antiradar rocket based on use of reradiation screen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133865A (en) * 1972-12-15 2000-10-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy CW converter circuit
GB2322260A (en) * 1984-04-28 1998-08-19 Gen Electric Co Plc Reducing reflections of electromagnetic signals
EP1003049A2 (en) * 1998-11-18 2000-05-24 CelsiusTech Electronics AB Repeater jamming transmitter and casing for the same
RU2226278C2 (en) * 2001-01-09 2004-03-27 Федеральное государственное предприятие "НИИ "Экран" Method of counteraction to air defense aids and device for its realization
RU2001103933A (en) * 2001-02-12 2003-02-20 Военный университет войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации METHOD FOR PROTECTING A RADAR STATION FROM ANTI-RADAR ROCKET ON THE BASIS OF USING A RADIATING SCREEN
RU2256191C1 (en) * 2004-01-05 2005-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Method for protection of radar against antiradar missiles and radar complex for its realization

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627983C2 (en) * 2015-11-16 2017-08-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" Antenna in the form of the corner ultra-high frequency range reflector with pin diodes for discrete information transmission
RU2659812C1 (en) * 2017-09-27 2018-07-04 Алексей Сергеевич Грибков Arrow-shaped signal rereflector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mazzaro et al. Nonlinear radar for finding RF electronics: System design and recent advancements
US10203405B2 (en) Multitone radar with range determination and method of use
Kong et al. Wind turbine radar interference studies by polarimetric measurements of a scaled model
Chen et al. Direction finding of linear frequency modulation signal with time-modulated array
Strydom et al. Hardware in the loop radar environment simulation on wideband DRFM platforms
US10018714B2 (en) Two-dimensional RF harmonic imaging system and algorithm
RU2319167C1 (en) Device for adaptive management of spectral dissipation characteristics of a radiolocation object
Mazzaro et al. Maximizing harmonic-radar target response: Duty cycle vs. peak power
CN104698443A (en) Simulation test simulating apparatus and system of complex radiofrequency interference
Abratkiewicz et al. Time-Frequency Reassigned Micro-Doppler Signature Analysis Using the XY-DemoRad System
RU2253878C1 (en) Method for radio detection and range finding
RU2676469C1 (en) Radar target simulator
Hua et al. Simulation and modeling of radar echo signal
Ivanou et al. Nonlinear junction locator with the possibility of identifying nonlinear objects
Zhao et al. Study on Blocking Interference Effect of Single Frequency Continuous Wave Electromagnetic Radiation for Typical Radar
Hayvaci et al. A harmonic radar simulation with randomly weighted multiple ports of radiation for classification of electronic devices
Kabakchiev et al. Near zero grazing angle forward-scatter sea clutter measurement statistical properties
RU2568430C1 (en) Radar space sounding method
RU2449308C1 (en) Imitator of moving objects
Ball et al. The Time Modulated Array for Channel Sounding Measurements–Concept and Initial Field Tests
KR102685072B1 (en) Method and apparatus for transmitting uwb radar using prbs
Huang et al. Optimal scattering polarization characteristic for cylinder target in rain at millimeter wave band
Kouny et al. Application of Spread-Spectrum Techniques to a Time-Modulated Metasurface illuminated by Non-Harmonic Signals
Roy et al. Digital implementation of electronic counter counter measure features in radar transmitter
Makki et al. Analyzing radar system resilience: A MATLAB/Simulink study on barrage and spot jamming impact

Legal Events

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

Effective date: 20080630