RU2439608C1 - Monopulse detection and homing radar system - Google Patents
Monopulse detection and homing radar system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2439608C1 RU2439608C1 RU2010133494/07A RU2010133494A RU2439608C1 RU 2439608 C1 RU2439608 C1 RU 2439608C1 RU 2010133494/07 A RU2010133494/07 A RU 2010133494/07A RU 2010133494 A RU2010133494 A RU 2010133494A RU 2439608 C1 RU2439608 C1 RU 2439608C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- register
- block
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокационным системам (РЛС) со сложными в частности фазоманипулированными, зондирующими сигналами, которые используются на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) и предназначены для обнаружения, сопровождения моноимпульсным способом сигналов от объектов назначения (целей) и приведения к ним БПЛА.The invention relates to radar systems (radar) with complex, in particular phase-shift, probing signals, which are used on unmanned aerial vehicles (UAVs) and are intended for detecting, tracking in a single-pulse way signals from target objects (targets) and bringing UAVs to them.
Известна система обнаружения и самонаведения (СОСН) по пат. РФ №2290681 на изобретение, МПК G01S 13/44, G01D 1/12, публикация 27.06.2003 г., входящая в комплекс бортовой аппаратуры систем управления БПЛА. СОСН содержит антенное устройство с приводом антенны и датчиком ее углового положения, циркулятор, передающее устройство, включающее генератор кодов, фазовый манипулятор и усилитель мощности, приемное устройство, цифровой согласованный фильтр, обнаружитель сигналов, измеритель дальности и угла объекта. В комплекс бортовой аппаратуры входят также инерциальный блок, датчики угловых скоростей БПЛА, электронно-вычислительная машина (ЭВМ) системы управления движением, преобразователь информации и рулевые агрегаты.Known detection system and homing (SOS) according to US Pat. RF №2290681 for invention, IPC G01S 13/44,
ЭВМ управляет движением БПЛА, получает информацию от инерциального блока и датчиков угловых скоростей, вычисляет необходимые изменения направления движения БПЛА и через преобразователь информации передает команды на рулевые агрегаты, обеспечивающие требуемое положение БПЛА при движении по заданному маршруту.The computer controls the movement of the UAV, receives information from the inertial unit and the angular velocity sensors, calculates the necessary changes in the direction of movement of the UAV and transmits commands to the steering units through the information converter providing the required position of the UAV when driving along a given route.
СОСН излучает фазоманипулированные импульсы с помощью передающего и антенного устройств, принимает отраженный от объекта сигнал с помощью приемного устройства, сжимает фазоманипулированный сигнал в цифровом согласованном фильтре, измеряет полярные координаты объекта (дальность и угол в азимутальной плоскости) и передает их в ЭВМ, которая вырабатывает сигналы, управляющие рулевыми агрегатами для приведения БПЛА к объекту назначения.AOSN emits phase-manipulated pulses using transmitting and antenna devices, receives a signal reflected from the object using a receiving device, compresses the phase-manipulated signal in a digital matched filter, measures the polar coordinates of the object (range and angle in the azimuthal plane) and transmits them to a computer that generates signals steering steering units to bring the UAV to the destination.
Недостатком известной СОСН является низкая разрешающая способность по отношению к мощным отражениям от местных предметов, окружающих объект назначения, что сужает класс достижимых объектов назначения.A disadvantage of the known AOS is the low resolution with respect to powerful reflections from local objects surrounding the target, which narrows the class of reachable targets.
Известна моноимпульсная РЛС по патенту РФ №2188896, МПК G01S 13/44, публикация 27.01.2002 г., в которой для повышения разрешающей способности используется дополнительно узкополосная доплеровская фильтрация. РЛС содержит приемопередающее устройство, на выходах которого формируются синусные и косинусные квадратурные составляющие суммарного и разностного сигналов, сигнал кода фазовой манипуляции, сигнал текущего кода дальности, сигнал углового положения антенны, сигнал запуска и сигнал синхронизации, а также цифровые согласованные фильтры суммарного и разностного сигналов, информационные и управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам приемопередающего устройства, а выходы - к соответствующим информационным входам блока сопровождения цели по дальности, доплеровской частоте и углу, и блок обнаружения и выбора цели, содержащий счетчик кода угла обзора, соединенный с дешифратором конечного кода и первым входом коммутатора сигнала кода угла обзора, выход которого подключен ко входу сигнала управления приводом антенны приемопередающего устройства. Кроме этого, РЛС содержит некогерентный накопитель отраженных сигналов на скользящем интервале в составе блока объединения квадратур, порогового блока, сдвигового регистра, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и выходного сумматора единичных разрядов, а также ОЗУ интенсивности цели, ОЗУ угла цели и ОЗУ дальности цели, выходы которых подключены к входам сигналов угла и дальности цели блока сопровождения цели, выход которого соединен со вторым входом коммутатора сигнала кода угла обзора.Known single-pulse radar according to the patent of the Russian Federation No. 2188896, IPC G01S 13/44, publication January 27, 2002, in which to increase the resolution an additional narrow-band Doppler filtering is used. The radar contains a transceiver device, the outputs of which are formed by the sine and cosine quadrature components of the total and difference signals, a phase-shift key code signal, a signal of the current range code, an angular position signal of the antenna, a trigger signal and a synchronization signal, as well as digital matched filters of the sum and difference signals, the information and control inputs of which are connected to the corresponding outputs of the transceiver device, and the outputs to the corresponding information inputs of the unit and tracking the target in range, Doppler frequency and angle, and a target detection and selection unit comprising a viewing angle code counter connected to a final code decoder and a first input of the viewing angle code signal switch, the output of which is connected to the input of the control signal of the antenna drive of the transceiver device. In addition, the radar contains an incoherent drive of reflected signals on a moving interval as part of a quadrature combining unit, a threshold block, a shift register, random access memory (RAM) and a unit discharge output adder, as well as target intensity RAM, target angle RAM and target range RAM, the outputs of which are connected to the inputs of the angle and range signals of the target tracking unit, the output of which is connected to the second input of the switch of the signal code of the viewing angle code.
Благодаря применению сложных фазоманипулированных сигналов, цифровых согласованных фильтров, элементов оценки спектральных параметров сигнала и контуров сопровождения по дальности, доплеровской частоте и углу система имеет повышенную разрешающую способность по отношению к активным и пассивным помехам.Due to the use of complex phase-shifted signals, digital matched filters, elements for evaluating the spectral parameters of the signal and tracking contours in range, Doppler frequency and angle, the system has an increased resolution with respect to active and passive interference.
Недостатком этой системы является ограниченный диапазон анализируемых доплеровских частот, определяемый допустимым временем наблюдения сигнала и периодом его когерентности. При установке системы на БПЛА доплеровское смещение сигнала за счет собственной скорости БПЛА может превышать диапазон анализируемых частот, что приводит к неоднозначности спектрального анализа. Кроме того, возникают существенные искажения фазы отраженных сигналов, которые при большой длительности зондирующего сигнала вызывают трудности сжатия в цифровых согласованных фильтрах.The disadvantage of this system is the limited range of analyzed Doppler frequencies, determined by the allowable time of observation of the signal and the period of its coherence. When the system is installed on an UAV, the Doppler shift of the signal due to the intrinsic speed of the UAV can exceed the range of analyzed frequencies, which leads to an ambiguity in the spectral analysis. In addition, there are significant phase distortions of the reflected signals, which with a long duration of the probing signal cause compression difficulties in digital matched filters.
Указанные недостатки приводят к снижению разрешающей способности системы и к затруднению выбора объекта для сопровождения.These shortcomings lead to a decrease in the resolution of the system and to the difficulty in choosing an object for tracking.
Известна моноимпульсная РЛС по патенту РФ №2309430, МПК G01S 13/44, публикация 27.10.2007 г., которая наиболее близка по технической сущности и принята за прототип предлагаемой моноимпульсной радиолокационной системы обнаружения и самонаведения.Known monopulse radar according to the patent of the Russian Federation No. 2309430, IPC G01S 13/44, publication October 27, 2007, which is closest in technical essence and adopted as a prototype of the proposed monopulse radar detection and homing system.
РЛС по прототипу содержит приемопередающее устройство, выходы бинарно-квантованных квадратурных составляющих суммарного и разностного сигналов которого через блок доплеровских коммутаторов сигналов суммарного и разностного каналов соединены с соответствующими входами блока цифровых согласованных фильтров, выход комплексного сигнала суммарного канала которого соединен с информационными входами дискриминатора дальности, блока захвата объекта на сопровождение и блока обнаружения и выбора объекта сопровождения, вход сигналов текущего углового положения антенны которого соединен с соответствующим выходом приемопередающего устройства, первый и второй информационные выходы соединены с входами записи регистра угла и регистра дальности, третий информационный выход через коммутатор сигналов управления приводом соединен с соответствующим входом приемопередающего устройства, а выход по сигналу окончания обзора соединен с управляющими входами коммутатора сигналов управления приводом, регистров угла и дальности и блока захвата объекта на сопровождение. Кроме этого, РЛС содержит частотный дискриминатор, угловой дискриминатор, вход которого соединен с выходом фильтра доплеровской частоты, подключенного к выходу комплексного сигнала разностного канала блока цифровых согласованных фильтров, три генератора доплеровской частоты, посредством которых формируются центральный строб сопровождения по углу, а также центральный и боковые стробы сопровождения по частоте, и преобразователь кода во временной интервал, к выходу которого подключены входы синхронизации углового дискриминатора, дискриминатора дальности и блока захвата объекта на сопровождение. Вход преобразователя кода во временной интервал соединен с выходом сумматора, первый вход которого соединен с выходом регистра дальности, а второй - с выходом дискриминатора дальности. Кроме этого, РЛС содержит генератор кода, в выходу которого подключены кодовые входы блока цифровых согласованных фильтров и фазового манипулятора в составе приемопередающего устройства, а также содержит синхронизатор, к первому выходу (запускающих импульсов с частотой зондирования) подключены входы запуска генератора кодов, импульсного модулятора приемопередающего устройства, блока обнаружения и выбора объекта сопровождения и преобразователя кода во временной интервал, а ко второму выходу () подключены входы синхронизации блока цифровых согласованных фильтров, блока обнаружения и выбора объекта сопровождения и блока захвата объекта на сопровождение.The prototype radar contains a transceiver, the outputs of the binary-quantized quadrature components of the total and differential signals of which are connected through the block of Doppler switches of signals of the total and difference channels to the corresponding inputs of the block of digital matched filters, the output of the complex signal of the total channel of which is connected to the information inputs of the range discriminator, block capture object for tracking and block detection and selection of tracking object, input signals its angular position of the antenna which is connected to the corresponding output of the transceiver device, the first and second information outputs are connected to the entries of the angle register and the range register, the third information output through the switch of the drive control signals is connected to the corresponding input of the transceiver device, and the output is connected to the control inputs of the switch of the drive control signals, angle and range registers and the object capture unit for tracking. In addition, the radar contains a frequency discriminator, an angular discriminator, the input of which is connected to the output of the Doppler frequency filter connected to the output of the complex signal of the difference channel of the digital matched filter block, three Doppler frequency generators, through which the central tracking gate along the angle, as well as the central and side tracking gates in frequency, and a code converter in a time interval, to the output of which synchronization inputs of the angular discriminator are connected, a disk a distance ruminator and an object capture unit for tracking. The input of the code converter in the time interval is connected to the output of the adder, the first input of which is connected to the output of the range register, and the second to the output of the range discriminator. In addition, the radar contains a code generator, the output of which is connected to the code inputs of a digital matched filter block and a phase manipulator as part of a transceiver device, and also contains a synchronizer, and the inputs of a code generator and a pulse transceiver modulator are connected to the first output (triggering pulses with a sounding frequency) device, unit for detecting and selecting the tracking object and code converter in the time interval, and to the second output () the synchronization inputs of the digital block are connected matched filters, a unit for detecting and selecting a tracking object and a block for capturing an object for tracking.
Благодаря применению фазоманипулированных сигналов, использованию компенсаторов доплеровского смещения и одновременной работе трех контуров сопровождения объекта (по дальности, по доплеровской частоте и по углу) существенно повышена разрешающая способность РЛС.Thanks to the use of phase-shifted signals, the use of Doppler shift compensators and the simultaneous operation of three object tracking circuits (in range, in Doppler frequency and in angle), the radar resolution is significantly increased.
Недостатком прототипа является неравномерность угловой разрешающей способности при изменении угла визирования объектов относительно вектора скорости БПЛА. В частности, при углах визирования, близких к нулевым, угловая разрешающая способность системы мала, т.к. она обусловлена различием доплеровских смещений частоты у сигналов, отраженных близкорасположенными объектами, а эти различия смещений, пропорциональных косинусу угла визирования, малы при малых углах.The disadvantage of the prototype is the uneven angular resolution when changing the angle of sight of objects relative to the speed vector of the UAV. In particular, when the viewing angles are close to zero, the angular resolution of the system is small, because it is due to the difference in Doppler frequency shifts for signals reflected by nearby objects, and these differences in displacements proportional to the cosine of the viewing angle are small at small angles.
Техническим результатом изобретения является повышение разрешающей способности системы при движении БПЛА по направлению к компактной группе объектов, среди которых находится объект назначения.The technical result of the invention is to increase the resolution of the system when the UAV moves towards a compact group of objects, among which is the target.
Для достижения заявленного технического результата предлагаемая моноимпульсная радиолокационная СОСН формирует сигналы управления рулевыми агрегатами БПЛА таким образом, что БПЛА на конечном участке маршрута отклоняется от прямого направления движения к компактной группе объектов и совершает так называемый тестирующий маневр, в процессе которого благодаря увеличению угла визирования группы объектов создается возможность их разрешения и выбора из группы объекта назначения.To achieve the claimed technical result, the proposed monopulse radar POS generates control signals for UAV steering units in such a way that the UAV deviates from the forward direction of travel to a compact group of objects and performs the so-called testing maneuver, during which an increase in the viewing angle of the group of objects creates the possibility of their permission and selection from the group of the destination.
После выбора объекта назначения СОСН обеспечивает сопровождение объекта и приведение к нему БПЛА, осуществляя компенсацию малых случайных отклонений БПЛА от направления на объект и компенсацию систематических возмущений, в частности тестового угла визирования, методом упреждения.After selecting the destination, the AOSS provides tracking of the object and bringing the UAV to it, compensating for small random deviations of the UAV from the direction to the object and compensating for systematic disturbances, in particular the test viewing angle, by the lead method.
Сущность изобретения заключается в том, что в моноимпульсную радиолокационную систему обнаружения и самонаведения (СОСН), содержащую приемопередающее устройство, на соответствующих выходах которого, соединенных через блок доплеровских коммутаторов с входами блока цифровых согласованных фильтров, формируются бинарно-квантованные квадратурные составляющие сигналов фазовых детекторов суммарного и разностного каналов, к выходу сигналов суммарного канала блока цифровых согласованных фильтров подключены информационные входы дискриминатора дальности, блока захвата и сопровождения частоты и блока обнаружения и выбора объекта сопровождения, вход сигналов текущего углового положения антенны которого соединен с соответствующим выходом приемопередающего устройства, соответствующие информационные выходы блока обнаружения и выбора объекта сопровождения соединены с входами записи регистра угла и регистра дальности и с первым входом коммутатора сигналов управления приводом, а выход сигнала окончания обзора соединен с управляющими входами коммутатора сигналов управления приводом, регистра угла, регистра дальности и блока захвата и сопровождения частоты, кроме этого, содержащую генератор кодов, выход которого соединен с кодовыми входами приемопередающего устройства и блока цифровых согласованных фильтров, угловой дискриминатор, преобразователь кода во временной интервал, выход которого соединен с входами синхронизации углового дискриминатора, дискриминатора дальности и блока захвата и сопровождения частоты, а вход подключен к выходу первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом регистра дальности, кроме этого, содержащую второй сумматор, первый вход которого соединен с выходом регистра угла, а выход соединен со вторым входом коммутатора сигналов управления приводом, выход которого соединен с соответствующим входом приемопередающего устройства, и синхронизатор, к первому выходу - запускающих импульсов с частотой зондирования - которого подключены входы запуска генератора кодов, приемопередающего устройства, блока обнаружения и выбора объекта сопровождения и преобразователя кода во временной интервал, а ко второму выходу - синхронизирующих импульсов с частотой квантования принимаемых сигналов - подключены входы синхронизации приемопередающего устройства и блока обнаружения и выбора объекта сопровождения, дополнительно введены регистр координат компактной группы объектов, регистр порядкового номера объекта назначения в группе и регистр тестового угла маневрирования, подключенные к интерфейсной магистрали информационного обмена с комплексом предстартовой подготовки, а также коммутатор, триггер, дешифратор порогового значения, третий, четвертый и пятый и шестой сумматоры, первый и второй мультиплексоры, первый и второй регистры, первый и второй блоки инверторов, блок вентилей, первый интегратор, вход которого подключен к выходу дискриминатора дальности, а выход - ко второму входу первого сумматора, и второй интегратор, вход которого подключен к выходу углового дискриминатора, при этом выход второго интегратора непосредственно соединен со вторыми входами второго и четвертого сумматоров, а также через второй блок инверторов соединен с входом записи второго регистра, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, первый и второй входы коммутатора соединены соответственно с выходом сигналов суммарного канала блока цифровых согласованных фильтров и выходом блока захвата и сопровождения частоты, выход коммутатора соединен со вторым входом углового дискриминатора, первый вход которого соединен с выходом сигналов разностного канала блока цифровых согласованных фильтров, а управляющий вход коммутатора, соединенный с управляющими входами углового дискриминатора и второго мультиплексора, подключен к выходу триггера, вход которого, а также установочные синхровходы первого регистра, второго регистра и установочный вход блока захвата и сопровождения частоты подключены к выходу дешифратора порогового значения, первый вход третьего сумматора подключен к выходу сигналов текущего углового положения антенны приемопередающего устройства, второй его вход через блок вентилей соединен с выходом регистра значений тестового угла маневрирования, а выход третьего сумматора соединен с входом дешифратора порогового значения и с первым входом второго мультиплексора, при этом выход регистра порядкового номера объекта назначения в группе соединен с соответствующим входом блока захвата и сопровождения частоты, а выход регистра координат компактной группы объектов соединен с соответствующим входом блока обнаружения и выбора объекта сопровождения, к выходу которого по сигналу окончания обзора подключены управляющие входы блока вентилей и первого мультиплексора, выход первого мультиплексора образует выход СОСН по сигналу управления рулевыми агрегатами беспилотного летательного аппарата (БПЛА), первый его вход образует вход СОСН для приема сигналов управления рулевыми агрегатами, формируемых системой управления движением (СУД) БПЛА, а второй вход соединен с выходом второго мультиплексора, первый вход которого подключен к выходу шестого сумматора, входы шестого сумматора соединены с выходами четвертого и пятого сумматоров, второй вход пятого сумматора соединен с выходом первого регистра, а его первый вход, соединенный через первый блок инверторов с входом записи первого регистра, образует вход СОСН для приема сигналов текущего угла движения БПЛА, формируемых СУД БПЛА, кроме этого, управляющий вход блока доплеровских коммутаторов образует вход СОСН для приема сигналов текущей скорости БПЛА, формируемых СУД БПЛА, а входы начальной установки триггера и блока обнаружения и выбора объекта сопровождения, соединенные с входом включения приемопередающего устройства, образуют вход разовых команд СОСН, на который подается команда включения СОСН, формируемая СУД БПЛА.The essence of the invention lies in the fact that in a monopulse radar detection and homing system (SOSN), containing a transceiver, at the respective outputs of which, connected through a block of Doppler switches with inputs of a block of digital matched filters, binary-quantized quadrature components of the signals of the phase detectors of the total and differential channels, to the output signals of the total channel block digital matched filters connected information inputs range natora, frequency capture and tracking unit, and a tracking object detection and selection unit, the input signal of the current angular position of the antenna of which is connected to the corresponding output of the transceiver device, the corresponding information outputs of the tracking and detection unit of the tracking object are connected to the recording inputs of the angle register and range register and the first input of the drive control signal switch, and the output of the end of the scan signal is connected to the control inputs of the control signal switch the drive, an angle register, a range register, and a frequency capture and tracking unit, in addition, containing a code generator whose output is connected to the code inputs of a transceiver device and a digital matched filter block, an angular discriminator, a code converter into a time interval, the output of which is connected to the inputs synchronization of an angular discriminator, a range discriminator and a frequency capture and tracking unit, and the input is connected to the output of the first adder, the first input of which is connected to the reg range, in addition, containing a second adder, the first input of which is connected to the output of the angle register, and the output is connected to the second input of the switch of the drive control signals, the output of which is connected to the corresponding input of the transceiver device, and the synchronizer, to the first output - trigger pulses with a frequency sensing - which is connected to the inputs of the start of the code generator, transceiver, detection unit and selection of the tracking object and the code converter in the time interval, and to the second the output of synchronizing pulses with a quantization frequency of the received signals — the synchronization inputs of the transceiver device and the unit for detecting and selecting the tracking object are connected, the coordinate register of the compact group of objects, the register of the serial number of the target object in the group, and the register of the test maneuver angle connected to the interface of the information exchange are added with a prelaunch complex, as well as a switch, trigger, threshold decoder, third, four the fifth and fifth and sixth adders, the first and second multiplexers, the first and second registers, the first and second blocks of inverters, the valve block, the first integrator, the input of which is connected to the output of the range discriminator, and the output to the second input of the first adder, and the second integrator, the input of which is connected to the output of the angular discriminator, while the output of the second integrator is directly connected to the second inputs of the second and fourth adders, and through the second block of inverters it is connected to the recording input of the second register, the output of which it is connected to the first input of the fourth adder, the first and second inputs of the switch are connected respectively to the output of the signals of the total channel of the digital matched filter block and the output of the capture and frequency tracking unit, the output of the switch is connected to the second input of the angular discriminator, the first input of which is connected to the output of the signals of the difference channel block digital matched filters, and the control input of the switch connected to the control inputs of the angular discriminator and the second multiplexer, connect is connected to the output of the trigger, the input of which, as well as the installation sync inputs of the first register, the second register and the installation input of the capture and frequency tracking unit are connected to the output of the threshold decoder, the first input of the third adder is connected to the signal output of the current angular position of the antenna of the transceiver device, its second input through the valve block is connected to the output of the register of values of the test angle of maneuvering, and the output of the third adder is connected to the input of the threshold decoder and to the first input m of the second multiplexer, while the output of the register of the serial number of the target in the group is connected to the corresponding input of the frequency capture and tracking unit, and the output of the coordinate register of the compact group of objects is connected to the corresponding input of the detection and selection unit of the tracking, to the output of which are connected the control inputs of the valve block and the first multiplexer, the output of the first multiplexer forms the output of the SOSN by the control signal of the steering units of the unmanned flying of the first apparatus (UAV), its first input forms the input of the AOSN for receiving steering control signals generated by the UAV motion control system (UAV), and the second input is connected to the output of the second multiplexer, the first input of which is connected to the output of the sixth adder, the inputs of the sixth adder are connected with the outputs of the fourth and fifth adders, the second input of the fifth adder is connected to the output of the first register, and its first input, connected through the first block of inverters to the recording input of the first register, forms the input of the SOSN for the signals of the UAV current angle of movement generated by the UAV UAB, in addition, the control input of the Doppler switch unit forms an SOSN input for receiving UAV current speed signals generated by the UAV of the UAV, and the inputs of the trigger setup unit and the tracking unit for detecting and selecting the tracking object connected to the enable input transceiver device, form the input of one-time SOSN commands, to which the SOSN power-on command is generated, formed by the UAV COURT.
Сущность изобретения поясняется дальнейшим описанием и чертежами, на которых представлены:The invention is illustrated by a further description and drawings, which show:
фиг.1 - структурная схема моноимпульсной радиолокационной системы обнаружения и самонаведения;figure 1 is a structural diagram of a monopulse radar detection and homing system;
фиг.2 - структурная схема блока обнаружения и выбора объекта сопровождения;figure 2 is a structural diagram of a unit for detecting and selecting an object of tracking;
фиг.3 - структурная схема блока захвата и сопровождения частоты.figure 3 is a structural diagram of a block capture and tracking frequency.
На фиг.1 структурной схемы моноимпульсной радиолокационной СОСН приняты следующие обозначения:In figure 1 of the structural diagram of a monopulse radar POS adopted the following notation:
1 - интерфейсная магистраль информационного обмена с комплексом предстартовой подготовки,1 - interface highway information exchange with a complex prelaunch,
2 - система управления движением БПЛА, схема реализации которой известна, например, из описания изобретения к патенту РФ №2290681 (фиг.1);2 - UAV motion control system, the implementation scheme of which is known, for example, from the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2290681 (figure 1);
3 - приемопередающее устройство, содержащее антенну с управляемым приводом и датчиком текущего углового положения антенны, передатчик, формирующий импульсный фазоманипулированный зондирующий сигнал, и приемник с выходным блоком квадратурных фазовых детекторов и амплитудно-временных квантователей сигналов суммарного и разностного канала, на выходе которого формируются бинарно- квантованные квадратурные составляющие сигналов суммарного и разностного каналов. Схема реализации приемопередающего устройства известна и приведена, например, на фиг.1 описания изобретения к патенту РФ №2309430;3 - a transceiver device containing an antenna with a controlled drive and a sensor of the current angular position of the antenna, a transmitter that generates a pulsed phase-shift keyed probing signal, and a receiver with an output block of quadrature phase detectors and amplitude-time quantizers of the signals of the total and difference channel, at the output of which binary quantized quadrature components of the signals of the total and difference channels. The implementation scheme of the transceiver device is known and shown, for example, in figure 1 of the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2309430;
4 - регистр координат компактной группы объектов,4 - register of coordinates of a compact group of objects,
5 - регистр порядкового номера объекта назначения в группе,5 - register of the serial number of the destination in the group,
6 - регистр значений тестового угла маневрирования БПЛА,6 - register of values of the test angle of maneuvering the UAV,
7 - вычислитель параметров корректировки траектории,7 - calculator parameters for adjusting the path,
8 - формирователь координат, осевых углов и скорости БПЛА,8 - shaper coordinates, axial angles and speed of the UAV,
9 - инерциальный блок,9 - inertial block,
10 - блок датчиков угловых скоростей,10 is a block of angular velocity sensors,
11 - первый мультиплексор,11 - the first multiplexer,
12 - преобразователь информации,12 - information converter,
13 - блок рулевых агрегатов,13 - block steering units
14 - дешифратор разовых команд,14 - decoder one-time commands
15 - синхронизатор,15 - synchronizer,
16 - генератор кодов,16 - code generator,
17 - блок доплеровских коммутаторов, структурная схема которых известна, например, из описания изобретения к патенту РФ №2309430 (фиг.2);17 is a block of Doppler switches, the structural diagram of which is known, for example, from the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2309430 (figure 2);
18 - блок цифровых согласованных фильтров (ЦСФ) сигналов суммарного и разностного каналов (далее по тексту - блок цифровых согласованных фильтров);18 is a block of digital matched filters (CSF) signals of the total and difference channels (hereinafter referred to as a block of digital matched filters);
19 - блок обнаружения и выбора объекта сопровождения (БОВО), структурная схема которого приведена на фиг.2,19 is a unit for detecting and selecting an object of tracking (BOVO), the structural diagram of which is shown in figure 2,
20 - коммутатор сигналов управления приводом,20 - switch signal management drive
21 - регистр угла,21 - register angle
22 - регистр дальности,22 - range register,
23 - первый сумматор,23 - the first adder
24 - второй сумматор,24 - second adder,
25 - первый интегратор,25 is the first integrator
26 - дискриминатор дальности,26 - range discriminator,
27 - преобразователь кода во временной интервал,27 - code converter in the time interval,
28 - угловой дискриминатор,28 - angle discriminator,
29 - второй интегратор,29 - second integrator,
30 - блок вентилей,30 - valve block
31 - третий сумматор,31 - the third adder
32 - второй мультиплексор,32 - the second multiplexer,
33 - дешифратор порогового значения,33 is a threshold decoder,
34 - триггер,34 - trigger
35 - первый регистр,35 is the first register
36 - второй регистр,36 is the second register,
37 - первый блок инверторов,37 - the first block of inverters,
38 - второй блок инверторов,38 - the second block of inverters,
39 - блок захвата и сопровождения частоты, структурная схема которого приведена на фиг.3,39 - block capture and tracking of the frequency, the structural diagram of which is shown in figure 3,
40 - коммутатор,40 - switch
41 - четвертый сумматор,41 - fourth adder,
42 - пятый сумматор,42 - fifth adder,
43 - шестой сумматор,43 - the sixth adder,
44 - блок памяти параметров маршрута.44 - memory block route parameters.
Согласно структурной схеме фиг.1 к интерфейсной магистрали 1 информационного обмена с комплексом предстартовой подготовки подключены регистр 4 координат компактной группы объектов (включающей объект назначения), регистр 5 порядкового номера объекта назначения в группе, регистр тестового угла ψТ маневрирования, входящие в состав СОСН БПЛА, а также блок 44 памяти параметров маршрута, входящий в состав системы 2 управления движением БПЛА.According to the structural diagram of FIG. 1, a register of 4 coordinates of a compact group of objects (including a target), a register of 5 ordinal numbers of the target in the group, a register of the test angle ψ T of maneuvering, which are part of the SOS of the UAV, are connected to the
Кроме блока 44 памяти параметров маршрута в систему 2 управления движением входят блок 13 рулевых агрегатов, управляющие входы которого соединены с выходами преобразователя 12 информации, инерциальный блок 9 и блок 10 датчиков угловых скоростей, выходы которых подключены к информационным входам формирователя 8 текущих координат, углов и скорости БПЛА, дешифратор 14 разовых команд, входы которого подключены к выходу блока 44 памяти параметров маршрута и к выходу формирователя 8 координат, осевых углов и скорости БПЛА, а также вычислитель 7 параметров корректировки траектории, входы которого соединены с выходами формирователя 8 и блока 44 памяти параметров маршрута. Выход вычислителя 7 соединен с первым входом мультиплексора 11, выход которого, образующий выход СОСН по сигналу управления рулевыми агрегатами, соединен с первым входом преобразователя 12 информации, второй вход которого соединен с выходами блока 10 датчиков угловых скоростей (для простоты обозначены одной линией связи).In addition to the route parameter memory unit 44, the
Выход дешифратора 14 разовых команд, на котором формируется команда включения СОСН, соединен с входом разовых команд СОСН, к которому подключены входы начальной установки триггера 34 и блока 19 обнаружения и выбора объекта сопровождения и вход включения приемопередающего устройства 3, которым является управляющий вход высоковольтного источника питания передатчика. (Схема распределения электропитания СОСН не имеет непосредственного отношения к рассматриваемому изобретению и для простоты не приводится.)The output of the decoder 14 one-time commands, which generates the command to turn on the POS, is connected to the input of the one-time POS commands, to which the inputs of the initial installation of the trigger 34 and the
К информационным выходам приемопередающего устройства 3, на которых формируются бинарно-квантованные квадратурные составляющие сигналов фазовых детекторов суммарного и разностного каналов (ФДΣ, ФДΔ), подключены входы блока 17 доплеровских коммутаторов, управляющий вход которого по сигналу текущей скорости БПЛА (в виде кода доплеровской частоты fVБПЛА), образующий одноименный вход СОСН, соединен с соответствующим выходом формирователя 8 текущих координат, осевых углов и скорости БПЛА, выход которого по сигналу текущего угла ψБПЛА движения БПЛА соединен с первым входом пятого сумматора 42 и через первый блок 37 инверторов - с входом записи первого регистра 35, выход которого соединен со вторым входом сумматора 42.To the information outputs of the
Выходы блока 17 доплеровских коммутаторов соединены с информационными входами блока 18 цифровых согласованных фильтров, кодовый вход которого и кодовый вход приемопередающего устройства 3 подключены к выходу генератора 16 кодов.The outputs of the block 17 of the Doppler switches are connected to the information inputs of the block 18 digital matched filters, the code input of which and the code input of the
К выходу сигналов суммарного канала (Σ) блока 18 цифровых согласованных фильтров подключены информационные входы дискриминатора 26 дальности и блока 39 захвата и сопровождения частоты, а также первый информационный вход блока 19 обнаружения и выбора объекта сопровождения, второй информационный вход которого подключен к выходу приемопередающего устройства 3 по сигналу текущего углового положения антенны (ψА), а третий (координатный) - к выходу регистра 4 координат компактной группы объектов.The information inputs of the range discriminator 26 and the frequency capturing and tracking
К выходу сигналов разностного канала (Δ) блока цифровых согласованных фильтров подключен первый вход углового дискриминатора 28, второй вход которого через один вход коммутатора 40 соединен с выходом сигналов суммарного канала блока 18 цифровых согласованных фильтров, а через другой вход коммутатора 40 - с выходом блока 39 захвата и сопровождения частоты.The output of the signals of the difference channel (Δ) of the digital matched filter block is connected to the first input of the angular discriminator 28, the second input of which through one input of the switch 40 is connected to the output of the signals of the total channel of the block 18 of digital matched filters, and through the other input of the switch 40 to the output of
Первый информационный выход БОВО 19 соединен с входом записи регистра 22 дальности, выход которого соединен с первым входом первого сумматора 23, второй вход которого соединен с выходом интегратора 25 отклонения (первого интегратора), подключенного к выходу дискриминатора 26 дальности.The first information output of the
Второй информационный выход БОВО 19 соединен с входом записи регистра 21 угла, выход которого подключен к первому входу второго сумматора 24, а третий информационный выход БОВО 19 соединен с первым входом коммутатора 20 сигналов управления приводом, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора 24, а выход соединен с входом управления приводом антенны приемопередающего устройства 3.The second information output of the
К выходу сигнала окончания обзора БОВО 19 подключены управляющие входы регистров 21, 22 угла и дальности, коммутатора 20 сигналов управления приводом, блока 39 захвата и сопровождения частоты, блока 30 вентилей и первого мультиплексора 11, второй вход которого соединен с выходом второго мультиплексора 32. Первый вход мультиплексора 32 и вход дешифратора 33 порогового значения соединены с выходом третьего сумматора 31, первый вход которого подключен к выходу сигналов текущего углового положения антенны приемопередающего устройства 3, а второй вход через блок 30 вентилей соединен с выходом регистра 6 значений тестового угла маневрирования БПЛА.The output signal of the end of the
К первому и второму выходам синхронизатора 15, на которых формируются соответственно запускающие импульсы с частотой зондирования и синхронизирующие импульсы с частотой квантования, подключены входы запуска и синхронизации приемопередающего устройства 3, БОВО 19 и генератора 16 кодов.To the first and second outputs of the synchronizer 15, on which trigger pulses with a sounding frequency and synchronizing pulses with a quantization frequency are respectively formed, the trigger and synchronization inputs of the
К выходу запускающих импульсов синхронизатора 15 подключен также вход запуска преобразователя 27 кода во временной интервал, вход которого соединен с выходом первого сумматора 23, а выход соединен с входами синхронизации дискриминатора 26 дальности, блока 39 захвата и сопровождения частоты и углового дискриминатора 28.The trigger input of the synchronizer 15 is also connected to the trigger input of the code converter 27 in a time interval, the input of which is connected to the output of the first adder 23, and the output is connected to the synchronization inputs of the range discriminator 26, the frequency capture and
Выход углового дискриминатора 28 соединен с входом второго интегратора 29, к выходу которого непосредственно подключены второй вход второго сумматора 24 и второй вход четвертого сумматора 41, первый вход которого соединен с выходом второго регистра 36, а вход записи второго регистра 36 через второй блок 38 инверторов соединен с выходом интегратора 29.The output of the angular discriminator 28 is connected to the input of the second integrator 29, the output of which is directly connected to the second input of the second adder 24 and the second input of the fourth adder 41, the first input of which is connected to the output of the second register 36, and the recording input of the second register 36 is connected through the second block 38 of inverters with the output of the integrator 29.
Выход четвертого сумматора 41 подключен к первому входу шестого сумматора 43, второй вход которого подключен к выходу пятого сумматора 42, а выход соединен со вторым входом второго мультиплексора 32. Управляющий вход мультиплексора 32, а также управляющие входы коммутатора 40 и углового дискриминатора 28 соединены с выходом триггера 34, вход которого соединен с выходом дешифратора 33 порогового значения, к которому подключены также установочные синхровходы первого и второго регистров 35, 36 и установочный (импульсный) вход блока 39 захвата и сопровождения частоты, соответствующий управляющий вход которого соединен с выходом регистра 5 порядкового номера объекта назначения в группе.The output of the fourth adder 41 is connected to the first input of the sixth adder 43, the second input of which is connected to the output of the fifth adder 42, and the output is connected to the second input of the second multiplexer 32. The control input of the multiplexer 32, as well as the control inputs of the switch 40 and the angular discriminator 28 are connected to the output trigger 34, the input of which is connected to the output of the threshold decoder 33, to which are also connected the installation sync inputs of the first and second registers 35, 36 and the installation (pulse) input of the capture and
На фиг.2 структурной схемы блока 19 обнаружения и выбора объекта сопровождения приняты следующие обозначения:In Fig.2 a structural diagram of a
45 - блок объединения квадратур,45 - block combining quadratures,
46 - пороговый блок,46 - threshold block
47 - сдвиговый регистр,47 - shift register
48 - элемент задержки,48 is a delay element,
49 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ),49 - random access memory (RAM),
50 - счетчик дальности,50 - range counter
51 - ОЗУ наличия объекта (цели),51 - RAM availability of the object (target),
52 - ОЗУ интенсивности объекта,52 - RAM intensity of the object,
53 - ОЗУ начального угла объекта,53 - RAM initial angle of the object,
54 - блок памяти дальности,54 - block memory range
55 - элемент задержки,55 - element delay
56 - сумматор единичных разрядов,56 - adder single bits,
57 - пороговый блок,57 - threshold block
58 - элемент И,58 - element And,
59 - инвертор,59 - inverter
60 - блок сравнения,60 is a block comparison
61, 62 - элементы И,61, 62 - And elements,
63 - инвертор,63 - inverter
64 - блок памяти интенсивности,64 - block memory intensity
65 - блок сравнения,65 is a comparison unit,
66 - полусумматор,66 - half-adder,
67 - блок памяти угла,67 - block memory angle
68, 69 - элементы И,68, 69 - elements of And,
70 - сумматор,70 - adder
71 - блок инверторов,71 - block inverters,
72 - вычислитель расстояния,72 - distance calculator,
73 - сумматор,73 - adder
74 - блок инверторов,74 - block inverters,
75 - блок памяти ΔR,75 - memory unit ΔR,
76 - блок инверторов,76 - block inverters,
77 - сумматор,77 - adder,
78 - пороговый блок с высоким порогом,78 - threshold block with a high threshold,
79 - пороговый блок с низким порогом,79 - threshold block with a low threshold,
80 - элемент ИЛИ,80 is an OR element,
81 - инвертор,81 - inverter,
82 - счетчик,82 is a counter
83 - дешифратор конечного кода.83 - final code decoder.
Согласно фиг.2 первым информационным входом БОВО 19 является вход блока 45 объединения квадратур, к выходу которого подключен вход порогового блока 46. Выход порогового блока соединен с входом первого разряда сдвигового регистра 47, входы остальных разрядов которого соединены с выходами ОЗУ 49.According to figure 2, the first
К входу синхронизации БОВО подключены вход элемента 48 задержки, а также входы синхронизации сдвигового регистра 47 и счетчика 50 дальности, обнуляющий вход которого и счетный вход счетчика 82 соединены с входом запуска БОВО 19.The input of the
Выход счетчика 82 соединен с дешифратором 83 конечного кода, выход которого образует выход сигнала окончания обзора БОВО 19, а выход счетчика 82 образует также третий информационный выход БОВО 19 по сигналу управления приводом антенны.The output of the
К выходу счетчика 50 дальности подключены адресные входы ОЗУ 49, ОЗУ 51 наличия объекта, ОЗУ 52 интенсивности объекта, ОЗУ 53 начального угла объекта, блока 54 памяти дальности, а также первый вход сумматора 73 и второй вход вычислителя 72 расстояния, первый вход которого соединен с выходом сумматора 70, а третий - с выходом сумматора 73. Второй вход сумматора 73 через блок 74 инверторов соединен с третьим информационным (координатным) входом БОВО 19, к которому через блок 71 инверторов подключен также второй вход сумматора 70, первый вход которого соединен с выходом полусумматора 66.The address inputs of
К выходу полусумматора 66 подключен также вход блока 67 памяти угла, выход которого образует второй информационный выход БОВО 19. Второй вход полусумматора 66 соединен с выходом ОЗУ 53 начального угла объекта, а его первый вход и вход ОЗУ 53 соединены со вторым информационным входом БОВО 19 (по сигналу ψА текущего углового положения антенны).The input of the half-
Выход сдвигового регистра 47 соединен с входом ОЗУ 49 и входом сумматора 56 единичных разрядов, к выходу которого подключены пороговый блок 57, вход ОЗУ 52 интенсивности объекта и первый вход блока 60 сравнения, второй вход которого соединен с выходом ОЗУ 52 интенсивности объекта, к которому подключены также первый вход блока 65 сравнения и вход блока 64 памяти интенсивности, выход которого соединен со вторым входом блока 65 сравнения.The output of the
Вход ОЗУ 51 наличия объекта соединен с выходом порогового блока 57, а его выход соединен с первым входом элемента И 62 и через инвертор 59 - с первым входом элемента И 58, второй вход которого соединен с выходом порогового блока 57, к которому также непосредственно подключен второй вход элемента И 61 и, через инвертор 63 подключен второй вход элемента И 62. Первый вход элемента И 61 соединен с выходом блока 60 сравнения, а его выход соединен с входом синхронизации ОЗУ 52 начального угла объекта.The
Выход элемента И 58 подключен к входу синхронизации ОЗУ 53 начального угла объекта, а его вход синхронизации, а также вход синхронизации элемента и 62 и вход элемента 55 задержки подключены к выходу элемента 48 задержки. К выходу элемента 55 задержки подключены входы синхронизации ОЗУ 49, ОЗУ 51 наличия объекта и элемента И61.The output of the element And 58 is connected to the synchronization input of
Выход вычислителя 72 расстояния соединен с входом блока 75 памяти и через блок 76 инверторов - с первым входом сумматора 77, второй вход которого соединен с выходом блока 75 памяти, вход начальной установки которого образует вход начальной установки БОВО 19. К выходу сумматора 77 подключены входы порогового блока 78 с высоким порогом и порогового блока 79 с низким порогом. Выход порогового блока 79 подключен к третьему входу элемента И 68, четвертый вход которого через инвертор 81 соединен с выходом порогового блока 78, а второй вход соединен с выходом блока 65 сравнения. Первые входы элементов И 68 и 69 соединены с выходом элемента И 62. Второй вход элемента И 69 соединен с выходом порогового блока 78, а выходы элементов И 68, 69 подключены к входам элемента ИЛИ 80.The output of the
Выход элемента ИЛИ 80 соединен с входами синхронизации блока 75 памяти, блока 67 памяти угла, блока 64 памяти интенсивности и блока 54 памяти дальности, выход которого образует первый информационный выход БОВО 19.The output of the
На фиг.3 блока 39 захвата и сопровождения частоты приняты следующие обозначения:In Fig.3
84 - триггер,84 - trigger
85 - вентиль,85 - valve
861, …, 86N - фильтры доплеровской частоты с 1-го по N-й,86 1 , ..., 86 N - filters of Doppler frequency from the 1st to the Nth,
871, …, 87N - генераторы доплеровской частоты с 1-го по N-й,87 1 , ..., 87 N - Doppler frequency generators from 1st to Nth,
881, …, 88N - кодовые шины частоты с 1-й по N-ю,88 1 , ..., 88 N - code buses of the frequency from the 1st to the Nth,
89 - коммутатор,89 - switch
90, 91 -счетчики,90, 91 counters,
92 - триггер,92 - trigger
93 - вентиль,93 - valve
94 - задающий генератор,94 - master oscillator,
95 - пороговый блок,95 - threshold block
96 - блок сравнения,96 is a block comparison
97 - частотный детектор.97 - frequency detector.
Согласно фиг.3 к информационному входу блока 39 захвата и сопровождения частоты, на который поступают синусная и косинусная составляющие (для простоты, как на фиг.1, обозначены одной линией связи) сигнала суммарного канала блока 18 цифровых согласованных фильтров, подключены информационные входы гребенки фильтров 861, …, 86N доплеровской частоты и частотного дискриминатора 97. Частотные входы соответствующих фильтров 861, …, 86N гребенки соединены с выходами синусных и косинусных составляющих сигналов, формируемых соответствующими генераторами 871, …, 87N доплеровской частоты, кодовые входы которых соединены с соответствующими кодовыми шинами 881, …, 88N.According to Fig. 3, to the information input of the frequency capture and
Входы синхронизации фильтров 861, …, 86N доплеровской частоты и частотного дискриминатора 97 соединены с выходом вентиля 85, вход которого соединен с входом синхронизации блока 39, подключенным к выходу преобразователя 27 кода во временной интервал. Управляющий вход вентиля 85 соединен с выходом триггера 84, вход которого соединен с входом блока 39 по сигналу окончания обзора, поступающему из БОВО 19.The synchronization inputs of the filters 86 1 , ..., 86 N of the Doppler frequency and the
К установочному (импульсному) входу блока 39, соединенному с выходом дешифратора 33 порога, подключены вход триггера 92 и обнуляющие входы счетчиков 90, 91.To the installation (pulse) input of
Выход триггера 92 соединен с управляющим входом вентиля 93, вход которого подключен к выходу задающего генератора 94, а выход соединен со счетным входом счетчика 90, к выходу которого подключены управляющие входы частотного дискриминатора 97 и коммутатора 89. Соответствующие входы коммутатора 89 соединены с выходами фильтров 861, …, 86N доплеровской частоты, а выход коммутатора 89 соединен с входом порогового блока 95. К выходу порогового блока 95 подключен счетный вход счетчика 91, выход которого соединен с первым входом блока 96 сравнения, на второй вход которого через второй управляющий вход блока 39 подается код номера объекта назначения, поступающий из регистра 5 порядкового номера объекта назначения в группе.The output of the
К выходу блока 96 сравнения подключены обнуляющий вход триггера 92 и импульсный вход частотного дискриминатора 97, выход которого образует выход блока 30 захвата и сопровождения частоты.The zeroing input of the
Моноимпульсная радиолокационная система обнаружения и самонаведения работает следующим образом.Monopulse radar detection and homing system operates as follows.
В ходе предстартовой подготовки БПЛА из комплекса предстартовой подготовки по интерфейсной магистрали 1 информационного обмена в СОСН вводится полетное задание, в частности:During the prelaunch preparation of the UAV, the flight mission is introduced from the prelaunch complex along the
- в блок 44 памяти параметров маршрута системы 2 управления движением вводятся координаты места старта и осевые направления старта БПЛА, основные параметры маршрута (скорость, высота, курсовой угол, углы тангажа и крена на различных участках маршрута БПЛА, а также дальность, на которой включается приемопередающее устройство 3 СОСН);- in block 44 of the memory of the route parameters of the
- в регистр 4 координат вводятся полярные координаты (угол ψ и дальность D) компактной группы объектов, содержащей в своем составе объект назначения в момент включения приемопередающего устройства 3;- the polar coordinates (angle ψ and range D) of the compact group of objects containing the target at the moment of switching on the
- в регистр 5 вводится порядковый номер объекта назначения в группе;- in the register 5 is entered the serial number of the destination in the group;
- в регистр 6 вводится значение тестового угла маневрирования БПЛА.- in register 6 the value of the test angle of maneuvering the UAV is entered.
После старта БПЛА на начальных участках маршрута управление его движением осуществляет система 2 управления движением, построенная по известной схеме и работающая следующим образом.After the start of the UAV in the initial sections of the route, its movement is controlled by the
Основные данные полетного задания (параметры маршрута): скорость, высота, углы курса, крена и тангажа на различных участках маршрута из блока 44 памяти параметров маршрута передаются в вычислитель 7 текущих параметров корректировки траектории, на второй вход которого поступают текущие значения координат БПЛА и его осевых углов, вырабатываемые формирователем 8 текущих координат, осевых углов и скорости БПЛА по сигналам, поступающим в него из инерциального блока 9 и блока 10 датчиков угловых скоростей.The main data of the flight mission (route parameters): speed, altitude, heading, roll and pitch angles at various sections of the route from the block 44 of the route parameter memory are transferred to the computer 7 of the current parameters of the path correction, the second input of which receives the current values of the coordinates of the UAV and its axial angles generated by the shaper 8 of the current coordinates, axial angles and UAV speed according to the signals received from the inertial unit 9 and the block 10 of the angular velocity sensors.
Вычислитель 7 текущих параметров корректировки траектории путем решения известных уравнений управления движением по курсу, крену, тангажу и высоте, основанной на сопоставлении данных полетного задания и текущих параметров движения, вырабатывает необходимые кодовые сигналы управления рулями, поступающие через первый вход мультиплексора 11 в преобразователь 12 информации, который, суммируя их с сигналами проекций угловой скорости разворота, поступающими из блока датчиков 10 угловых скоростей, формирует аналоговые сигналы углов закладки рулей, поступающие с выхода преобразователя 12 на вход блока 13 рулевых агрегатов.The calculator 7 of the current parameters of the correction of the trajectory by solving the known equations of motion control according to the heading, roll, pitch and altitude, based on a comparison of the flight task data and the current motion parameters, generates the necessary rudder control code signals received through the first input of the multiplexer 11 to the information converter 12, which, summing them with the signals of the projections of the angular velocity of the turn, coming from the block of sensors 10 angular speeds, generates analog signals of the corners of the bookmark Hive output from the converter 12 to the input of block 13 of steering assemblies.
Сигнал с выхода формирователя 8 текущих координат, осевых углов и скорости БПЛА поступает также на вход дешифратора 14 разовых команд, на второй вход которого из блока 44 памяти параметров маршрута поступает сигнал о дальности включения системы обнаружения и самонаведения. Дешифратор 14 по достижении заданной в полетном задании дальности срабатывает, производит начальную установку блока 19 обнаружения и выбора объекта сопровождения, устанавливает в исходное состояние триггер 34 и включает приемопередающее устройство 3, которое начинает функционировать в соответствии со своей известной логикой работы.The signal from the output of the shaper 8 of the current coordinates, axial angles and speed of the UAV also arrives at the input of the decoder 14 one-time commands, the second input of which from the block 44 of the route parameter memory receives a signal on the range of the detection and homing system. The decoder 14, upon reaching the range specified in the flight task, is triggered, performs the initial installation of the
Возбудитель передатчика устройства 3 формирует сигнал несущей частоты, поступающий в фазовый манипулятор, сигнал гетеродинной частоты, поступающий в блок смесителей приемника, и опорный сигнал промежуточной частоты, поступающий на опорные входы блоков фазовых детекторов и амплитудных квантователей сигналов суммарного и разностного каналов приемника.The transmitter exciter of the
Синхронизатор 15 формирует запускающие импульсы с частотой зондирования и синхронизирующие импульсы с частотой квантования принимаемого сигнала. Запускающие импульсы поступают на вход импульсного модулятора передатчика устройства 3 и генератора 16 кодов, который формирует псевдослучайный двоичный код, поступающий на вход модуляции фазового манипулятора передатчика устройства 3. С выхода фазового манипулятора полученный при этом фазоманипулированный сигнал поступает на первый вход усилителя мощности, на второй вход которого поступает отпирающий импульс с импульсного модулятора. Выходной фазоманипулированный импульс с усилителя мощности через антенный переключатель и суммарный канал суммарно-разностного преобразователя поступает в антенну и излучается в пространство.The synchronizer 15 generates triggering pulses with a sounding frequency and synchronizing pulses with a quantization frequency of the received signal. Trigger pulses are fed to the input of the pulse modulator of the transmitter of
Отраженный от объектов сигнал принимается антенной и через суммарно-разностный преобразователь поступает на усилитель приемника устройства 3, на выходе которого формируются бинарно-квантованные квадратурные сигналы суммарного и разностного каналов, поступающие на информационные входы блока 17 доплеровских коммутаторов. На управляющий вход блока 17 доплеровских коммутаторов поступает сигнал с выхода датчика скорости в формирователе 8, который интегрирует ускорения по продольной оси и формирует код fVБПЛА доплеровской частоты, пропорциональной скорости БПЛА.The signal reflected from the objects is received by the antenna and fed through the sum-difference converter to the amplifier of the receiver of
В блоке 17 доплеровских коммутаторов с помощью входящих в него преобразователя кода доплеровской частоты, преобразователя код - временной интервал, дешифратора нулевого кода и счетчика формируются управляющие сигналы для мультиплексоров, на которые непосредственно и через инверторы подаются входные информационные сигналы. При этом на выходах мультиплексоров каждого из двух коммутаторов (суммарного и разностного каналов) блока 17 формируются по два сдвинутых по фазе на 90° сигнала, в которых скомпенсирован набег фазы за счет собственной скорости БПЛА.In block 17 of the Doppler switches with the help of the Doppler frequency code converter, a code-time interval converter, a zero code decoder and a counter, control signals for multiplexers are generated to which input information signals are fed directly and through inverters. At the same time, at the outputs of the multiplexers of each of the two switches (total and difference channels) of block 17, two signals shifted in phase by 90 ° are formed, in which the phase incursion due to the UAV's own speed is compensated.
Эти сигналы с выходов блока 17 доплеровских коммутаторов поступают на информационные входы блока 18 цифровых согласованных фильтров, содержащего два параллельно работающих цифровых согласованных фильтра (суммарного и разностного каналов), на кодовые входы которых в каждом интервале зондирования поступает и запоминается код фазовой манипуляции с выхода генератора 16 кодов.These signals from the outputs of block 17 of the Doppler switches are fed to the information inputs of block 18 of digital matched filters, which contains two parallel-working digital matched filters (total and difference channels), the code inputs of which in each sounding interval receive and store the phase-shift code from the output of the generator 16 codes.
В цифровых согласованных фильтрах блока 18 производится сжатие принимаемого сигнала путем вычисления корреляционной функции между принимаемым сигналом и кодом фазовой манипуляции зондирующего сигнала. При этом на выходах каждого из ЦСФ блока 18 в каждый текущий момент времени формируется комплексный сигнал, соответствующий текущему кванту дальности и содержащий два сжатых квадратурных сигнала (синусный и косинусный) соответственно суммарного и разностного каналов СОСН.In digitally matched filters of block 18, the received signal is compressed by calculating the correlation function between the received signal and the phase-shift keying code of the probe signal. At the same time, at the outputs of each of the CSF block 18, at each current moment of time, a complex signal is generated corresponding to the current range quantum and containing two compressed quadrature signals (sine and cosine), respectively, of the total and difference channels of the SOSN.
Комплексный выходной сигнал цифрового согласованного фильтра суммарного канала блока 18 поступает на первый информационный вход блока 19 обнаружения и выбора объекта сопровождения, которым является вход блока 45 объединения квадратур (см. фиг.2). В блоке 45 происходит объединение квадратур по правилу "корень из суммы квадратов", в результате чего выходной сигнал блока не зависит от начальной фазы принимаемого эхосигнала. Выходной сигнал блока 45 поступает в пороговый блок 46, в котором сравнивается с установленным пороговым сигналом, а затем сформированный на выходе блока 46 бинарный сигнал поступает на вход сдвигового регистра 47.The complex output signal of the digital matched filter of the total channel of block 18 is supplied to the first information input of the
На синхронизирующий вход БОВО 19 поступает синхросигнал от синхронизатора 15, который в блоке 19 поступает на синхровход сдвигового регистра 47 и на элемент 48 задержки. При этом в первый разряд сдвигового регистра 47 записывается сигнал с выхода порогового блока 46, а в остальные разряды, начиная со второго, записывается со сдвигом сигнал, поступающий с выхода ОЗУ 49 из ячейки, адрес которой определяется сигналом текущей дальности, поступающим из счетчика 50 дальности.The
На обнуляющий вход счетчика 50 дальности поступает и обнуляет его в начале каждого интервала зондирования запускающий импульс с синхронизатора 15, а на счетный вход счетчика 50 поступает синхронизирующий импульс с выхода синхронизатора 15, обеспечивая формирование в счетчике 50 кода текущего элемента дальности.At the beginning of each sensing interval, a triggering pulse from the synchronizer 15 arrives at and at zero at the beginning of each sounding interval, and a synchronizing pulse arrives at the counting input of the counter 50 from the output of the synchronizer 15, ensuring the formation of the current range element code in the
Указанный код текущего элемента дальности поступает также на адресные входы ОЗУ 51 наличия объекта, ОЗУ 52 интенсивности объекта, ОЗУ 53 начального угла объекта и на вход записи блока 54 дальности выбранного объекта. Сигнал с выхода сдвигового регистра 47 поступает на вход ОЗУ 49 и записывается в него синхроимпульсом синхронизатора 15, прошедшим элементы 48, 55 задержки.The specified code of the current range element also arrives at the address inputs of the
Таким образом, после определенного количества интервалов зондирования в ячейках ОЗУ 49 формируется пачка единичных сигналов, соответствующая пачке отраженных импульсов от объекта, или шумовая совокупность случайных единичных сигналов на фоне большого количества нулевых разрядов.Thus, after a certain number of sounding intervals, a packet of single signals corresponding to a packet of reflected pulses from the object or a noise collection of random single signals against a large number of zero bits is formed in the cells of
Сигнал с выхода сдвигового регистра 47 поступает также на вход сумматора 56 единичных разрядов, на выходе которого при этом формируется код, равный количеству единичных разрядов в выходном сигнале регистра 47 сдвига. Выходной сигнал сумматора 56 поступает на пороговый блок 57, где сравнивается с заданным порогом обнаружения объекта по логике K из N, где K - число единичных разрядов в регистре 47, а N - общее число разрядов в нем.The signal from the output of the
В случае превышения указанного порога, что соответствует обнаружению объекта в текущем элементе дальности, единичный выходной сигнал порогового блока 57 записывается в ОЗУ 51 наличия обнаружения объекта и поступает на один из входов элемента И 58, на другой вход которого через инвертор 59 поступает сигнал из ОЗУ 51. Если в предыдущем интервале зондирования в ячейку ОЗУ 51 был записан нулевой сигнал, свидетельствовавший об отсутствии обнаружения, то единичный выходной сигнал инвертора 59 совпадает с единичным выходным сигналом порогового блока 57, что свидетельствует о начале пачки отраженных от объекта импульсов. В этом случае через элемент И 58 проходит синхроимпульс с выхода элемента 48 задержки, который поступает на вход синхронизации ОЗУ 53 начального угла объекта и записывает в его ячейку, соответствующую текущему элементу дальности, код ψА угла начала пачки импульсов от объекта, поступающий на второй информационный вход БОВО 10 от датчика углового положения антенны приемопередающего устройства 3.In case of exceeding the specified threshold, which corresponds to the detection of an object in the current range element, the single output signal of the
Выходной сигнал сумматора 56 единичных разрядов, характеризующий интенсивность объекта в текущем элементе дальности, поступает также на вход ОЗУ 52 интенсивности объекта и на первый вход блока 60 сравнения, на второй вход которого поступает из ОЗУ 52 сигнал интенсивности объекта для текущего элемента дальности, записанный в него в предыдущем интервале зондирования. Если сигнал сумматора 56 превышает сигнал ОЗУ 52, то на выходе блока 60 сравнения формируется единичный сигнал, который поступает на элемент И 61, на другой вход которого поступает выходной сигнал порогового блока 57. В случае, если этот сигнал единичный, что свидетельствует об обнаружении объекта, то через элемент И 61 проходит синхроимпульс с выхода элемента 55 задержки и записывает интенсивность объекта в ОЗУ 52 интенсивности объекта.The output signal of the
В результате многократного повторения изложенных операций в ОЗУ 52 заносится максимальная интенсивность объектов для каждого элемента дальности. В случае, когда в текущем зондировании с порогового блока 57 поступает нулевой сигнал, свидетельствующий об отсутствии обнаружения, а из ОЗУ 51 наличия цели - единичный сигнал, свидетельствующий о наличии обнаружения в предыдущем интервале зондирования, то такое сочетание сигналов свидетельствует о конце пачки в текущем элементе дальности. При этом на входы элемента И 62 поступают два единичных сигнала от ОЗУ 51 и от блока 57 (через инвертор 63), в результате чего синхросигнал с выхода элемента 48 проходит через элемент И 62 и поступает на входы элементов И 68, 69 в момент окончания пачки импульсов в текущем элементе дальности.As a result of repeated repetition of the above operations in
В это же время сигнал максимальной интенсивности объекта для текущего элемента дальности из ОЗУ 52 поступает на вход блока 64 памяти интенсивности выбранного объекта и на первый вход блока 65 сравнения. На второй вход блока 65 сравнения поступает сигнал из блока 64 памяти интенсивности, обнуленный при включении приемопередающего устройства 3. В том случае, когда текущий сигнал интенсивности из ОЗУ 52 превышает сигнал интенсивности, записанный в блок 64 памяти ранее, на выходе блока 65 сравнения формируется единичный сигнал, который поступает на второй вход элемента И 68, подготавливая его к выполнению своих логических функций по выбору объекта назначения, т.к. в указанный момент обнаружения пачки отраженных импульсов обнаруженный объект (или группа объектов) является кандидатом для выбора объекта назначения.At the same time, the signal of the maximum intensity of the object for the current range element from the
Текущее значение угла ψA поворота антенны из приемопередающего устройства 3 поступает через второй информационный вход БОВО 19 также на полусумматор 66, на второй вход которого поступает код угла начала пачки импульсов от объекта для текущего элемента дальности из ОЗУ 53. На выходе полусумматора 66 при этом формируется сигнал полусуммы угловых положений антенны, соответствующих началу пачки отраженных импульсов и текущему моменту времени. В момент формирования импульса на выходе элемента И 62 (конец пачки импульсов от объекта) сигнал на выходе полусумматора 66 равен полусумме координат начала и конца пачки отраженных от объекта импульсов, что соответствует угловым координатам объекта. Этот сигнал поступает на вход блока 67 памяти угла выбранного объекта назначения и на вход сумматора 70, на второй вход которого через блок 71 инверторов с третьего (координатного) входа БОВО поступает сигнал угла уставки из регистра 4 координат компактной группы объектов.The current value of the angle ψ A of the rotation of the antenna from the
При этом на выходе сумматора формируется сигнал разности Δψ между углом уставки полетного задания и углом обнаруженного объекта, который поступает на вычислитель 72 расстояния ΔR обнаруженного объекта от точки уставки. На второй вход вычислителя 72 поступает сигнал текущей дальности D обнаруженного объекта из счетчика 50. Указанный сигнал поступает также на вход сумматора 73, на второй вход которого через блок 74 инверторов с координатного входа БОВО 19 поступает сигнал дальности уставки, который записан в регистре 4 координат компактной группы объектов. При этом на выходе сумматора 73 формируется сигнал разности ΔD между дальностью уставки полетного задания и дальностью обнаруженного объекта, который поступает на третий вход вычислителя расстояния. Вычислитель 72, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства, формирует на своем выходе код сигнала, удовлетворяющего соотношению:At the same time, at the output of the adder, a signal of the difference Δ ψ is formed between the angle of the set point of the flight task and the angle of the detected object, which enters the
Указанный сигнал с выхода вычислителя 72 поступает на вход блока 75 памяти, в который сигналом начальной установки, поступающим из дешифратора 14 разовых команд, записывается максимально возможный код, а также поступает на первый вход сумматора 77 через блок 76 инверторов. На второй вход сумматора 77 подается сигнал расстояния ΔR из блока 75 памяти, записанный в него ранее. При этом на выходе сумматора 77 формируется сигнал разности расстояния до точки уставки, записанного в блок 75 ранее, и расстояния обнаруженного объекта.The specified signal from the output of the
Если обнаруженный объект находится ближе к точке уставки, чем расстояние, записанное в блок 75 ранее, то на выходе сумматора 77 формируется положительный сигнал, поступающий на пороговый блок 78 с высоким порогом и пороговый блок 79 с низким порогом. В случае, если превышен высокий порог, означающем, что вновь обнаруженный объект ближе к точке уставки, то на выходе блока 78 формируется единичный сигнал, поступающий на второй вход элемента И 69, с выхода которого единичный импульс через элемент ИЛИ 80 проходит на входы синхронизации блоков 54, 64, 67 и 75 памяти, записывая в них параметры выбранного объекта, соответственно дальность, интенсивность, угол и расстояние до точки уставки.If the detected object is closer to the set point than the distance recorded in
Если же сигнал сумматора 77 меньше высокого порога порового блока 78, но больше низкого порога блока 79, что означает примерное равенство расстояний до точки уставки обнаруженного вновь объекта и записанного ранее в блок 75 в пределах точности измерений, то единичный сигнал с выхода порогового блока 79 поступает на третий вход элемента И 68, а нулевой сигнал с выхода порогового блока 78 поступает на четвертый вход элемента И 68 через инвертор 81. При этом выходной сигнал элемента И 68 определяется значением выходного сигнала блока 65 сравнения интенсивностей. В случае, если интенсивность вновь обнаруженного объекта выше интенсивности, записанной ранее в блок 64 памяти интенсивности, то на выходе элемента И 68 формируется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 80 записывает параметры вновь обнаруженного объекта в те же блоки 54, 64, 67 и 75 памяти.If the signal of the
Таким образом, после многократного повторения вышеизложенных операций в блоке 54 памяти дальности и блоке 67 памяти угла, выходы которых образуют первый и второй информационные выходы БОВО 19, формируются сигналы дальности и угла объекта, наиболее близкого к точке указания, записанной в полетном задании, или, при наличии нескольких одинаково близких объектов, - наиболее интенсивного из них.Thus, after repeating the above operations repeatedly in the
Импульсы запуска от синхронизатора 15 поступают также на счетчик 82, формирующий сигнал управления антенной, который с третьего выхода БОВО 19 поступает на первый вход коммутатора 20 сигналов управления приводом, проходит на его выход и поступает на привод антенны приемопередающего устройства 3, который через кинематическую связь поворачивает антенну на угол, пропорциональный поступающему коду. Привод связан второй кинематической связью с датчиком углового положения антенны, на выходе которого при повороте антенны формируется код текущего углового положения антенны (сигнал ψА), поступающий, как было рассмотрено выше, на второй информационный вход БОВО 19.The start pulses from the synchronizer 15 also arrive at the
Одновременно сигнал с выхода счетчика 82 поступает на дешифратор 83 конечного кода. При достижении на счетчике 82 соответствующего кода дешифратор 83 срабатывает и формирует управляющий сигнал окончания обзора, поступающий на управляющие входы регистров 21, 22 угла и дальности и записывающий в них данные, сформированные в блоке 67 памяти угла и блоке 54 памяти дальности БОВО 19.At the same time, the signal from the output of the
Импульс окончания обзора поступает также на управляющий вход коммутатора 20 сигналов управления приводом, переключая его в положение пропускания на выход сигнала со своего второго входа, подключенного к выходу второго сумматора 24.The pulse of the end of the review is also supplied to the control input of the switch 20 of the drive control signals, switching it to the transmission position to the signal output from its second input connected to the output of the second adder 24.
Сигнал с выхода регистра 22 дальности подается на первый вход первого сумматора 23, на второй вход которого поступает сигнал интегратора 25 отклонения, интегрирующего отклонения (рассогласования) дискриминатора 26 дальности, который перед началом работы имеет нулевой выходной сигнал. При этом на выходе сумматора 23 формируется сигнал, равный коду дальности обнаруженного объекта или группы объектов, который поступает на вход преобразователя 27 кода во временной интервал (ПКВ), на вход запуска которого из синхронизатора 15 поступает запускающий импульс в каждом зондировании. ПКВ 27 формирует на своем выходе импульсы, задержанные относительно зондирующего импульса СОСН на интервал времени, который соответствует дальности до обнаруженного объекта или группы объектов.The signal from the output of the range register 22 is fed to the first input of the first adder 23, the second input of which receives the signal of the deviation integrator 25, which integrates the deviations (mismatches) of the range discriminator 26, which has a zero output signal before starting work. At the same time, at the output of the adder 23, a signal is generated that is equal to the range code of the detected object or group of objects, which is input to the code converter 27 in a time interval (PCB), the start input of which from the synchronizer 15 receives a trigger pulse in each sounding. PKV 27 generates at its output pulses delayed relative to the probing pulse of the SOSN for a time interval that corresponds to the distance to the detected object or group of objects.
Импульс окончания обзора с выхода БОВО 19 поступает также на управляющий вход первого мультиплексора 11, переключая его в положение пропускания на выход сигналов со своего второго входа, соединенного с выходом второго мультиплексора 32, что означает переключение блока 13 рулевых агрегатов на управление сигналами, формируемыми контурами сопровождения обнаруженного БОВО 19 объекта, которое осуществляется следующим образом.The pulse of the end of the review from the output of the
Выходной импульс ПКВ 27 поступает на вход синхронизации углового дискриминатора 28, на второй информационный вход которого через коммутатор 40 поступает выходной сигнал цифрового согласованного фильтра сигналов суммарного канала блока 18 ЦСФ, а на первый информационный вход непосредственно поступает выходной сигнал разностного канала блока 18 ЦСФ. При этом на выходе углового дискриминатора 28 известным (некогерентным) способом формируется сигнал мгновенного (моноимпульсного) углового рассогласования между сжатыми в ЦСФ блока 18 импульсами суммарного и разностного каналов приемопередающего устройства.The output pulse of the PCV 27 is fed to the synchronization input of the angular discriminator 28, the second information input of which through the switch 40 receives the output signal of the digital matched signal filter of the signals of the total channel of the CSF block 18, and the output signal of the difference channel of the CSF block 18 is directly fed to the first information input. At the same time, at the output of the angular discriminator 28 in a known (incoherent) way, a signal of instantaneous (monopulse) angular mismatch is generated between the pulses of the total and difference channels of the transceiver device compressed in the CSF of block 18.
Сигнал с выхода углового дискриминатора 28 поступает в интегратор 29, с выхода которого проинтегрированный сигнал поступает на второй вход сумматора 24, в котором складывается с записанным в регистр 21 углом обнаруженного объекта. Выходной сигнал сумматора 24 через коммутатор 20 поступает на управляющий вход привода антенны приемопередающего устройства 3, обеспечивая сопровождение выбранного объекта. Уточненное значение угла визирования сопровождаемого объекта (или компактной группы сопровождаемых объектов) с выхода углового датчика антенного привода устройства 3 поступает в БОВО 19.The signal from the output of the angular discriminator 28 enters the integrator 29, from the output of which the integrated signal is fed to the second input of the adder 24, which is added to the angle of the detected object recorded in the register 21. The output signal of the adder 24 through the switch 20 is fed to the control input of the antenna drive of the
Импульс окончания обзора, формируемый БОВО 19, открывает также блок 30 вентилей, через который после этого на первый вход третьего сумматора 31 поступает значение тестового угла маневрирования БПЛА ψT из регистра 6. На второй вход сумматора 31 поступает сигнал ψA текущего значения углового положения антенны из приемопередающего устройства 3. Выходное значение алгебраической суммы указанных сигналов с выхода сумматора 31 в виде сигнала корректировки положения рулей проходит через первый вход на выход второго мультиплексора 32, с него - на второй вход первого мультиплексора 11, с выхода которого поступает в преобразователь информации, формирующий аналоговые сигналы углов закладки рулей, обеспечивая, таким образом, постепенное отклонение БПЛА в сторону, определяемую знаком тестового угла маневрирования, хранящегося в регистре 6.The end-of-sight pulse generated by the
При этом благодаря тому, что в системе замкнут контур углового сопровождения через угловой дискриминатор 28, выходной сигнал последнего изменяет угол отклонения антенны приемопередающего устройства 3 в сторону, противоположную направлению разворота БПЛА. Далее выходной сигнал сумматора 31, в котором суммируются значения тестового угла маневрирования и угла ψА визирования объекта антенной, постепенно уменьшается, обеспечивая соответствующую реакцию блока 13 рулевых агрегатов и уменьшая скорость углового разворота БПЛА.Moreover, due to the fact that the angular tracking loop is closed in the system through the angular discriminator 28, the output signal of the latter changes the deflection angle of the antenna of the
Сигнал с выхода сумматора 31 поступает также на вход дешифратора 33 порогового значения. Когда угол ψА антенны (относительно корпуса БПЛА) станет близким по величине и обратным по знаку тестовому углу ψТ, что означает разворот БПЛА на угол, обеспечивающий примерное равенство угла визирования объекта величине тестового угла маневрирования, сигнал на выходе сумматора 31 уменьшается и достигает порогового значения, установленного в дешифраторе 33. Дешифратор 33 порогового значения срабатывает, и его выходной импульс поступает на установочные синхровходы триггера 34 и регистров 35 и 36. При этом триггер 34 переходит в единичное состояние, переключая СОСН в режим компенсации малых отклонений с упреждением, в регистр 35 записывается текущий угол ψБПЛА движения БПЛА, поступающий с углового выхода формирователя 8 через блок 37 инверторов, изменяющий знак угла движения БПЛА на противоположный, а в регистр 36 через блок 38 инверторов, изменяющий знак угла на противоположный, записывается текущее значение угла рассогласования с выхода интегратора 29.The signal from the output of the adder 31 is also fed to the input of the threshold decoder 33. When the angle ψ A of the antenna (relative to the UAV case) becomes close in magnitude and opposite in sign to the test angle ψ T , which means the UAV is rotated by an angle that provides approximate equality of the object’s viewing angle to the value of the test maneuvering angle, the signal at the output of adder 31 decreases and reaches the threshold the value set in the decoder 33. The threshold decoder 33 is triggered, and its output pulse is supplied to the installation sync inputs of the trigger 34 and registers 35 and 36. In this case, the trigger 34 goes into a single state yanie switching COCH to compensate small deviations treatment proactively in the register 35 is written the current angle ψ UAV motion UAV arriving with angular output generator 8 via block 37 inverters, changing the sign of the UAV movement angle opposite and in register 36 through the block 38 Inverters , changing the sign of the angle to the opposite, the current value of the angle of mismatch from the output of the integrator 29 is recorded.
Выходной сигнал триггера 34 поступает на управляющие входы коммутатора 40 и мультиплексора 32, устанавливая их в положение пропускания на выход сигнала со своего второго входа, а также на управляющий вход углового дискриминатора 28, изменяя режим его работы с некогерентного на когерентный.The output signal of the trigger 34 is supplied to the control inputs of the switch 40 and multiplexer 32, setting them in the transmission position to the output of the signal from its second input, as well as to the control input of the angular discriminator 28, changing its mode of operation from incoherent to coherent.
Импульс окончания обзора, сформированный в блоке 19 обнаружения и выбора объекта сопровождения, как было изложено выше, поступает в блок 39 захвата и сопровождения по частоте, на синхровход которого поступает импульс, сформированный преобразователем 27 кода во временной интервал, а на информационный вход блока 39 поступает выходной сигнал суммарного канала блока 18 ЦСФ.The pulse of the end of the review, generated in the
В блоке 39 захвата и сопровождения частоты производится анализ спектра сигнала, поступающего из блока 18 ЦСФ в момент времени, соответствующий импульсу из ПКВ 27 и соответственно сопровождаемой группе объектов.In
Блок 39 захвата и сопровождения частоты работает следующим образом (см. фиг.3).
Импульс окончания обзора, поступающий из БОВО 19, запоминается в триггере 84, который открывает вентиль 85. При этом импульсы из преобразователя 27 кода во временной интервал проходят через вентиль 85 на синхровходы гребенки фильтров 861, …, 86N доплеровской частоты, количество которых соответствует их номерам от 1 до N и перекрывает диапазон доплеровских частот, соответствующий ширине диаграммы направленности антенны устройства 3, в пределах которой размещается компактная группа неразрешаемых объектов.The pulse of the end of the review, coming from
На информационные входы фильтров 861, …, 86N доплеровской частоты поступает комплексный сигнал суммарного канала блока 18 ЦСФ, включающий две квадратурные составляющие. На опорные (частотные) входы фильтров поступают сигналы с генераторов 871, …, 87N доплеровской частоты, которые известным образом формируют сигналы синуса и косинуса частоты, соответствующей коду, установленному на шинах 881, …, 88N.The information inputs of the filters 86 1 , ..., 86 N of the Doppler frequency receive a complex signal of the total channel of the block 18 CSF, including two quadrature components. The reference (frequency) filter inputs receive signals from generators 87 1 , ..., 87 N of Doppler frequency, which in a known manner generate sine and cosine signals of the frequency corresponding to the code installed on the buses 88 1 , ..., 88 N.
При этом на выходах объединения квадратур фильтров 861, …, 86N доплеровской частоты известным способом интегрирования на скользящем интервале формируются сигналы модуля спектральной составляющей входного сигнала, соответствующей коду частоты, заданному шиной 881, …, 88N. Указанные выходные сигналы фильтров 861, …, 86N поступают на N входов коммутатора 89 в порядке возрастания частот, установленных на шинах фильтров 881, …, 88N.At the same time, at the outputs of combining the quadrature filters 86 1 , ..., 86 N of the Doppler frequency in a known manner of integration on a moving interval, signals of the module of the spectral component of the input signal corresponding to the frequency code specified by the bus 88 1 , ..., 88 N are formed . These output signals of the filters 86 1 , ..., 86 N are supplied to the N inputs of the
Среди выходных сигналов фильтров 861, …, 86N наряду с шумовыми составляющими спектра принимаемого сигнала присутствуют составляющие с более высокой энергией, соответствующие радиоконтрастным объектам в диаграмме направленности антенны. Указанные составляющие спектра расположены в порядке уменьшения углов их визирования: чем ближе угол визирования к нулю (к направлению движения БПЛА), тем выше соответствующая доплеровская частота.Among the output signals of the filters 86 1 , ..., 86 N, along with the noise components of the spectrum of the received signal, there are components with higher energy corresponding to radio-contrast objects in the antenna radiation pattern. The indicated components of the spectrum are arranged in decreasing order of their viewing angles: the closer the viewing angle is to zero (to the direction of movement of the UAV), the higher the corresponding Doppler frequency.
К моменту времени, когда произошло срабатывание дешифратора 33 порогового значения, угол визирования группы объектов, как было изложено выше, примерно равен углу тестирующего маневра БПЛА, который обеспечивает необходимое разрешение объектов в компактной группе по доплеровской частоте, вследствие чего в спектральном сигнале блока 39 захвата и сопровождения частоты представлены спектральные составляющие всех объектов из компактной группы, находящейся на сопровождении.By the time when the threshold decoder 33 was triggered, the angle of sight of the group of objects, as described above, is approximately equal to the angle of the UAV testing maneuver, which provides the necessary resolution of objects in the compact group by Doppler frequency, as a result of which the capture signal in the
Импульс дешифратора 33 через установочный (импульсный) вход блока 39 поступает на обнуляющие входы счетчиков 90, 91, устанавливая их в нулевое состояние, и на вход триггера 92, устанавливая его в единичное состояние. Выходной сигнал триггера 92 открывает вентиль 93, через который на счетный вход счетчика 90 начинают поступать импульсы от задающего генератора 94, изменяя состояние счетчика от нулевого значения в сторону максимального. Выходной сигнал счетчика 90 поступает на управляющий вход коммутатора 89, на выход которого при этом поочередно проходят сигналы фильтров 861, …, 86N, номера которых соответствуют текущему состоянию счетчика 90. Таким образом, на выходе коммутатора 89 поочередно формируются сигналы спектральных составляющих принимаемого сигнала.The pulse of the decoder 33 through the installation (pulse) input of the
Сигнал с выхода коммутатора 89 поступает на пороговый блок 95, в котором сравнивается с порогом обнаружения, превышающим уровень шумового фона в спектральных составляющих. В случае, если сигнал модуля текущей спектральной составляющей принимаемого сигнала превышает шумовой порог, на выходе порогового блока 95 формируется импульс, поступающий на счетный вход счетчика 91, который подсчитывает количество спектральных составляющих с высокой энергией, соответствующих количеству объектов в компактной группе от ее края, прошедших через коммутатор 89 к текущему моменту времени.The signal from the output of the
Выходной сигнал счетчика 91 поступает на блок 96 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал номера объекта назначения в компактной группе, записанный в регистре 5. В момент, когда количество объектов компактной группы, сигналы от которых прошли пороговую обработку, сравняется с порядковым номером объекта назначения, на выходе блока 96 сравнения формируется импульсный сигнал, который устанавливает в нулевое состояние триггер 92 и через него закрывает вентиль 93, а также поступает на импульсный вход частотного дискриминатора 97 и записывает в него код частотной составляющей спектра сигнала, поступающий на вход частотного дискриминатора 97 с выхода счетчика 90.The output signal of the
На информационные входы дискриминатора 97 поступают квадратурные составляющие сигнала суммарного канала блока 18 цифровых согласованных фильтров, а на синхровход - сигнал из преобразователя 27 кода во временной интервал, прошедший через вентиль 85.The information inputs of the
При этом в частотном дискриминаторе 97 известным способом по номеру объекта назначения в группе запоминается код доплеровской частоты этого объекта и выполняется сопровождение указанной частоты в сигнале суммарного канала блока 18 ЦСФ.Moreover, in the
Выходной сигнал сопровождаемой частоты в виде комплексного сигнала (синусного и косинусного) спектральной составляющей из общего сигнала суммарного канала ЦСФ 18 и значение сопровождаемой частоты в виде квадратурных составляющих (синусной и косинусной) соответствующего генератора доплеровской частоты поступают на выход блока 39 и через коммутатор 40 поступает на угловой дискриминатор 28, переключенный в режим когерентного сопровождения сигнала.The output signal of the followed frequency in the form of a complex signal (sine and cosine) of the spectral component from the total signal of the total channel of the CSF 18 and the value of the followed frequency in the form of quadrature components (sine and cosine) of the corresponding Doppler frequency generator are sent to the output of
Угловой дискриминатор 28 известным образом выделяет из сигнала разностного канала блока ЦСФ 18 сигнал заданной частоты, сравнивает его с сигналом суммарного канала, поступающим из коммутатора 40, и вырабатывает оценку углового рассогласования указанных двух сигналов, которая интегрируется в интеграторе 29 и поступает, кроме сумматора 24 (для корректировки разворота антенны), также на второй вход сумматора 41, на первый вход которого из регистра 36 подается значение сигнала интегратора 29, зафиксированное с противоположным знаком в момент срабатывания дешифратора 33. При этом в начальный момент, после срабатывания дешифратора 33 и переключения СОСН в режим компенсации малых отклонений с упреждением, на выходе сумматора 41 формируется нулевой сигнал, а в дальнейшем - сигнал разности между текущим и начальным значениями интегратора 29.The angular discriminator 28 in a known manner extracts a signal of a given frequency from the difference channel signal of the CSF block 18, compares it with the signal of the total channel coming from the switch 40, and generates an estimate of the angular mismatch of these two signals, which is integrated in the integrator 29 and arrives, except for the adder 24 ( to correct the antenna turn), also to the second input of the adder 41, the first input of which from the register 36 is fed the value of the signal of the integrator 29, recorded with the opposite sign at the time of srab of the decoder 33. In this case, at the initial moment, after the decoder 33 is activated and the COSN is switched to the mode of compensation of small deviations with lead, a zero signal is generated at the output of the adder 41, and then a difference signal between the current and initial values of the integrator 29.
Аналогичным образом сигнал текущего угла движения (вектора скорости) БПЛА с углового выхода формирователя 8 подается на вход сумматора 42, на второй вход которого подано начальное значение этого же угла с отрицательным знаком из регистра 35 в момент срабатывания дешифратора 33. При этом на выходе сумматора 42 формируется сигнал разности между текущим и начальным значениями угла движения БПЛА.Similarly, the signal of the current angle of movement (speed vector) of the UAV from the angular output of the driver 8 is fed to the input of the adder 42, the second input of which is supplied with the initial value of the same angle with a negative sign from register 35 at the time of the operation of the decoder 33. At the same time, the output of the adder 42 a difference signal is formed between the current and initial values of the angle of movement of the UAV.
Сигналы с выходов сумматоров 41 и 42 поступают на вход сумматора 43, на выходе которого при этом формируется сигнал, равный разности между изменением сигнала интегратора 29 и изменением угла движения БПЛА. Указанный сигнал с выхода сумматора 43 через второй вход мультиплексора 32 поступает на выход последнего, с него через второй вход мультиплексора 11 передается на вход преобразователя 12 информации, а затем в блок 13 рулевых агрегатов.The signals from the outputs of the adders 41 and 42 are fed to the input of the adder 43, the output of which at the same time generates a signal equal to the difference between the change in the signal of the integrator 29 and the change in the angle of movement of the UAV. The specified signal from the output of the adder 43 through the second input of the multiplexer 32 is fed to the output of the latter, from it through the second input of the multiplexer 11 is transmitted to the input of the information converter 12, and then to the block 13 steering units.
В результате вышеуказанных операций осуществляется режим компенсации малых отклонений с упреждением, обеспечивающий компенсацию систематических возмущающих воздействий, в частности тестового угла маневра БПЛА.As a result of the above operations, a mode of compensation of small deviations is anticipated, providing compensation for systematic disturbing influences, in particular, the test angle of the UAV maneuver.
Таким образом, в предлагаемой моноимпульсной радиолокационной СОСН за счет осуществления тестирующего маневра обеспечивается возможность более точного выбора объекта назначения и обеспечивается более точное сопровождение объекта за счет компенсации малых случайных отклонений, БПЛА от направления на объект и компенсации систематических возмущений методом упреждения.Thus, in the proposed monopulse radar SOS due to the implementation of the testing maneuver, it is possible to more accurately select the target and provide more accurate tracking of the object by compensating for small random deviations, UAVs from the direction to the object and compensating for systematic disturbances by the lead method.
На основании приведенного описания и чертежей предлагаемая система может быть изготовлена при использовании известных комплектующих изделий и известного в радиоэлектронной промышленности технологического оборудования и использована на подвижных носителях в качестве РЛС для обнаружения и сопровождения объектов.Based on the above description and drawings, the proposed system can be manufactured using well-known components and technological equipment known in the electronics industry and used on mobile carriers as a radar for detecting and tracking objects.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010133494/07A RU2439608C1 (en) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | Monopulse detection and homing radar system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010133494/07A RU2439608C1 (en) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | Monopulse detection and homing radar system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2439608C1 true RU2439608C1 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=45784268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010133494/07A RU2439608C1 (en) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | Monopulse detection and homing radar system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2439608C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489668C1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-08-10 | Алексей Вячеславович Бытьев | Method of control over aircraft flight |
| RU2514154C1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-04-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Method for recognition of false targets caused by self-generated noise of mobile carrier |
| RU2520559C2 (en) * | 2012-04-02 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ОАО "ТНИИС") | Method for electronic jamming of radio communication system |
| RU2539334C1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | System for electronic jamming of radio communication system |
| RU2540108C2 (en) * | 2012-12-03 | 2015-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Method for electronic jamming of radio communication system |
| RU2713624C1 (en) * | 2019-03-11 | 2020-02-05 | Акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Monopulse radar system |
| RU2725418C1 (en) * | 2019-02-15 | 2020-07-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Monopulse radar system with high accuracy of determining target bearing angle |
| RU2759511C1 (en) * | 2020-08-04 | 2021-11-15 | Акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Monopulse radio location system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2227892C1 (en) * | 2002-10-14 | 2004-04-27 | Ванин Виктор Николаевич | Space-air defense complex |
| RU54680U1 (en) * | 2006-02-06 | 2006-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" | MONOPULSE RADAR SYSTEM |
| RU2309430C1 (en) * | 2006-02-21 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Single-pulse radar system |
| JP2010060459A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Hitachi Ltd | Monopulse radar device |
| WO2010074790A2 (en) * | 2008-10-03 | 2010-07-01 | Lockheed Martin Corporation | Method and system for target detection and angle estimation based on a radar signal |
-
2010
- 2010-08-11 RU RU2010133494/07A patent/RU2439608C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2227892C1 (en) * | 2002-10-14 | 2004-04-27 | Ванин Виктор Николаевич | Space-air defense complex |
| RU54680U1 (en) * | 2006-02-06 | 2006-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" | MONOPULSE RADAR SYSTEM |
| RU2309430C1 (en) * | 2006-02-21 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Single-pulse radar system |
| JP2010060459A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Hitachi Ltd | Monopulse radar device |
| WO2010074790A2 (en) * | 2008-10-03 | 2010-07-01 | Lockheed Martin Corporation | Method and system for target detection and angle estimation based on a radar signal |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489668C1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-08-10 | Алексей Вячеславович Бытьев | Method of control over aircraft flight |
| RU2520559C2 (en) * | 2012-04-02 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ОАО "ТНИИС") | Method for electronic jamming of radio communication system |
| RU2514154C1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-04-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Method for recognition of false targets caused by self-generated noise of mobile carrier |
| RU2540108C2 (en) * | 2012-12-03 | 2015-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Method for electronic jamming of radio communication system |
| RU2539334C1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | System for electronic jamming of radio communication system |
| RU2725418C1 (en) * | 2019-02-15 | 2020-07-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Monopulse radar system with high accuracy of determining target bearing angle |
| RU2713624C1 (en) * | 2019-03-11 | 2020-02-05 | Акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Monopulse radar system |
| RU2759511C1 (en) * | 2020-08-04 | 2021-11-15 | Акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Monopulse radio location system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2439608C1 (en) | Monopulse detection and homing radar system | |
| Baumgartner et al. | Fast GMTI algorithm for traffic monitoring based on a priori knowledge | |
| Liu et al. | Bistatic FMCW SAR signal model and imaging approach | |
| US4613867A (en) | Passive ranging of an airborne emitter by a single non-maneuvering or stationary sensor | |
| NO178415B (en) | Method and system of passive distance determination | |
| US20110273324A1 (en) | Continuous high-accuracy locating method and apparatus | |
| CN103713286B (en) | There is the high-resolution radio altimeter of positioning function and the method for measuring position | |
| US11002819B2 (en) | Angular resolution of targets using separate radar receivers | |
| US5559516A (en) | Dual cancellation interferometric AMTI radar | |
| CA2485707A1 (en) | Methods and apparatus for radar data processing | |
| US3334344A (en) | Doppler radar altimeter | |
| CN104076362B (en) | A kind of railroad train runs security radar | |
| RU2643168C2 (en) | Method of height, aircraft actual velocity and aircraft velocity vector inclination measurement in relation to horizon, on-board radar device using method | |
| US4971266A (en) | Guiding method and on-board guidance system for a flying body | |
| Scannapieco et al. | Compact millimeter wave FMCW InSAR for UAS indoor navigation | |
| US3072900A (en) | Doppler radar systems | |
| Paradowski | Microwave emitter position location: present and future | |
| Guo et al. | Space-missile borne bistatic SAR geometry and imaging properties analysis | |
| RU2660159C1 (en) | Method of side-looking airborne radar determination of aircraft demolition angle | |
| Yu | An Airborne passive positioning method based on angle and frequency difference measurement | |
| RU2309430C1 (en) | Single-pulse radar system | |
| RU2290681C1 (en) | Complex of onboard equipment of systems for controlling unmanned aircraft | |
| US3397398A (en) | Doppler range measuring system | |
| RU141506U1 (en) | ON-BOARD RADAR STATION FOR AIRPLANE WEAPON CONTROL SYSTEM | |
| Prasad et al. | Doublet pulse coherent laser radar for tracking of resident space objects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180812 |