[go: up one dir, main page]

RU2605433C1 - Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации - Google Patents

Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации Download PDF

Info

Publication number
RU2605433C1
RU2605433C1 RU2015131253/07A RU2015131253A RU2605433C1 RU 2605433 C1 RU2605433 C1 RU 2605433C1 RU 2015131253/07 A RU2015131253/07 A RU 2015131253/07A RU 2015131253 A RU2015131253 A RU 2015131253A RU 2605433 C1 RU2605433 C1 RU 2605433C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
angular
angular coordinate
output
coefficients
antenna
Prior art date
Application number
RU2015131253/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Иванович Чони
Искандер Рафисович Гилазиев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2015131253/07A priority Critical patent/RU2605433C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2605433C1 publication Critical patent/RU2605433C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/143—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction by vectorial combination of signals derived from differently oriented antennae

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для измерения угловой координаты объектов. Достигаемый технический результат - повышение быстродействия оценки угловой координаты и сокращение объема необходимой памяти. Указанный результат достигается за счет того, что в процессе обзора пространства радиолокационной станцией по четырем его вариантам осуществляется излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных от объекта сигналов, измерение и запоминание уровней принятых сигналов и угловых координат антенны в моменты их приема, выделение в принятых сигналах пачек импульсов от каждого из объектов, вычисление угловой координаты объекта в результате оценки коэффициентов параболической огибающей выделенной пачки импульсов, при этом оценка коэффициентов параболической огибающей сведена к операциям с целочисленными матрицами, что и обуславливает указанный технический результат. Устройство, реализующее способ, включает в себя передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, пороговое устройство, синхронизатор, датчик углового дискрета импульсов пачки, блок оценки угловой координаты, который включает в себя запоминающее устройство обнаруженных сигналов, блок обнаружения пачек импульсов, вычислитель коэффициентов параболической огибающей пачек импульсов, селектор угловой координаты первого импульса, вычислитель отношения и вычислитель угловой координаты объекта, соединенные определенным образом. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Предлагаемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для измерения угловой координаты объектов.
Известен способ измерения угловой координаты объекта в процессе обзора пространства импульсной радиолокационной станцией (РЛС), включающий излучение зондирующих сигналов, прием отраженных от объекта сигналов, измерение их параметров, обнаружение в принятых сигналах пачек импульсов, вычисление угловой координаты объекта (Самсоненко С.В. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов. - М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1968, стр. 109).
Известна радиолокационная станция, реализующая указанный способ измерения координаты объекта (Самсоненко С.В. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов. - М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1968, стр. 110, рис. 4.23).
Известная радиолокационная станция содержит последовательно соединенные антенну, радиоприемное устройство, устройство обнаружения сигнала, включающее пороговое устройство, вычислитель, а также датчик текущей угловой координаты, вход которого соединен с координатным выходом антенны, а выход - со входом вычислителя.
В известном способе измерения угловой координаты объекта и устройстве, реализующем данный способ, за угловую координату объекта θ берут среднее арифметическое двух отсчетов - начала (θн) и конца (θк) пачки импульсов сигналов по измеряемой координате:
θ=(θн+θк)/2
Недостатком известных способа и устройства является низкая точность измерения угловой координаты. Это связано с тем, что в них не учитывается неравномерность уровней сигналов в пачке импульсов принятых сигналов.
Наиболее близким к предлагаемому способу измерения угловой координаты объекта является способ по патенту RU 2426147 С2 от 07.07.2009, включающий излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных от объекта сигналов, измерение и запоминание уровней принятых сигналов Ai и угловых координат θi луча, соответствующих принятым сигналам, обнаружение пачек импульсов принятых сигналов {Ai, θi} i=1…M, где М - число импульсов пачки, определение угловой координаты объекта, отличающийся тем, что определение угловой координаты объекта осуществляют путем обработки обнаруженных пачек импульсов принятых сигналов, следующим образом: из значений угловых координат {θi} луча формируют матрицу 〈P〉, имеющую М строк и три столбца следующей структуры
Figure 00000001
,
определяют вектор
Figure 00000002
, образованный тремя искомыми коэффициентами a 0, a 1, a 2 параболической аппроксимации огибающей пачки импульсов принятых сигналов
Figure 00000003
, как решение трех алгебраических уравнений:
Figure 00000004
, где
Figure 00000005
,
Figure 00000006
;
Figure 00000007
, где
Figure 00000008
- транспонированная матрица
Figure 00000009
;
Figure 00000010
- M-мерный вектор амплитуд сигналов пачки;
A1, A2, …Ai, …AM - амплитуды сигналов пачки;
после чего определение угловой координаты объекта осуществляют в соответствии с формулой:
Figure 00000011
, где
Figure 00000012
- измеренная угловая координата объекта.
Радиолокационная станция, реализующая этот способ, содержит передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, пороговое устройство, синхронизатор, блок оценки угловых координат, при этом выход передатчика соединен со входом антенного переключателя, вход/выход которого соединен с антенной, выход антенного переключателя соединен со входом порогового устройства, выход порогового устройства и координатный выход антенны соединены соответственно с первым и вторым входами блока оценки угловых координат, первый и второй выходы синхронизатора соединены с синхровходами передатчика и блока оценки угловых координат соответственно, при этом блок оценки угловых координат включает запоминающее устройство обнаруженных сигналов, блок обнаружения пачек импульсов принятых сигналов и вычислитель, причем первый и второй входы запоминающего устройства обнаруженных сигналов являются первым и вторым входами блока оценки угловых координат соответственно, M выходов запоминающего устройства обнаруженных сигналов соединены с M входами блока обнаружения пачек импульсов принятых сигналов, выходы которого соединены со входами блока определения мощности сигнала, соответствующего расположению объекта на направлении максимума луча. Выходы этого блока соединены со входами вычислителя, выход вычислителя является выходом блока оценки угловых координат.
Недостатком наиболее близких способа и устройства является низкое быстродействие при оценке угловых координат и значительный объем занимаемой оперативной памяти процессора, связанные с обработкой и хранением массивов чисел с плавающей запятой.
Заявляемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков.
Решаемой задачей (техническим результатом) является повышение быстродействия при оценке угловой координаты и сокращение необходимого объема оперативной памяти процессора.
Указанный технический результат в способе измерения угловой координаты объекта, включающем излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных от объекта сигналов, измерение и запоминание амплитуд принятых сигналов {Am} и угловых координат {θm} антенны, соответствующих принятым сигналам, обнаружение пачки импульсов принятых сигналов {Am, θm} m=1…M, где М - число импульсов пачки, формирование огибающей пачки импульсов принятых сигналов, достигается тем, что запоминают угловую координату θ1 антенны, соответствующую первому импульсу пачки принятых сигналов, определяют значение углового дискрета Δθ как угол поворота антенны за период повторения зондирующих сигналов, определяют коэффициенты a 0, a 1 и a 2 полинома второй степени
Figure 00000013
из условия аппроксимации амплитуд импульсов пачки принятых сигналов A(θm)≅Am, после чего угловую координату объекта θоб вычисляют по формуле
Figure 00000014
При этом может использоваться любой из известных алгоритмов полиномиального приближения, включая итерационные или поисковые [см., например, Ю.Ю. Тарасевич. Численные методы на Mathcad′e. Учебное пособие. Астрахань, Астраханский гос. пед. ун-т, 2000, - 70 с или Лоран, П.Ж. Аппроксимация и оптимизация. - М.: Мир, 1975. - С. 496.].
В предлагаемом способе осуществляют переход от абсолютной угловой координаты θ к относительной координате τ=(θ-θ1)/Δθ (см. фиг. 1), при которой угловым координатам θm импульсов пачки соответствуют целочисленные отсчеты τm=(θm-θ1)/Δθ=m-1. Благодаря этому, вычисление аппроксимирующего полинома A(θ) связано с операциями над целыми числами (точнее, целочисленными матрицами), которые выполняются быстрее и требуют меньше оперативной памяти.
Искомые коэффициенты a 1 и a 2 полинома A(θ) могут определять следующим образом: формируют целочисленную квадратную матрицу третьего порядка <L>=<P>T<P>, где <Р> - целочисленная матрица из М строк и трех столбцов следующей структуры
Figure 00000015
,
а <Р>T - транспонированная матрица <Р>, амплитуды принятых сигналов {Am} преобразуют в вектор-столбец из трех коэффициентов
Figure 00000016
,
Figure 00000017
,
Figure 00000018
и определяют коэффициенты a 0, a 1 и a 2 в результате решения системы линейных алгебраических уравнений третьего порядка
Figure 00000019
Такой алгоритм поиска коэффициентов a 0, a 1 и a 2 полинома A(θ) соответствует наилучшему среднеквадратичному приближению, т.е. минимуму суммы квадратов отклонений
Figure 00000020
[см., например, Ю.Ю. Тарасович. Численные методы на Mathcad′e. Учебное пособие. Астрахань, Астраханский гос. пед. ун-т, 2000, - 70 с]. Операции с целочисленными матрицами <Р> и <L> требуют существенно меньших временных затрат, чем операции с аналогичными по структуре матрицами чисел с плавающей запятой (по прототипу).
В способе измерения угловой координаты объекта коэффициенты a 1 и a 2 полинома A(θ) могут определять следующим образом: формируют целочисленную квадратную матрицу второго порядка <L>, коэффициенты которой вычисляют по формулам L11=(M-1)М(2М-1)/6, L22=(M-1)М(2M-1)(3M2-3M-1)/30, L12=L21=((M-1)M/2)2, где М - число импульсов пачки, амплитуды принятых сигналов {Am} преобразуют в вектор-столбец из двух коэффициентов
Figure 00000021
,
Figure 00000022
, где A1 - амплитуда первого импульса пачки, и определяют коэффициенты a 1 и a 2 в результате решения системы линейных алгебраических уравнений второго порядка
Figure 00000023
Суть этого состоит в том, что вводится система отсчета амплитуд, начало которой привязано к амплитуде первого импульса (см. фиг. 1). Тогда коэффициент a 0 аппроксимирующей параболы тождественно равен нулю, и число искомых коэффициентов сокращается до двух. Кроме того, элементы матрицы <L> являются суммами степеней целых чисел, для которых известны явные выражения [Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. - М.: Наука. Главная редакция физмат. литературы, 1981. с. 160]
Σm2=(M-1)M(2М-1)/6, Σm3=(M-1)М(2М-1)(3М2-3М-1)/30, Σm4=((М-1)М/2)2.
Определение отношения коэффициентов а 1 и а 2 в (1) могут осуществлять следующим образом: в соответствии с п. 3 вычисляют коэффициенты матрицы <L>: L11=(M-1)М(2М-1)/6, L22=(M-1)M(2M-1)(3M2-3M-1)/30, L12=L21=((M-1)M/2)2, где M - число импульсов пачки, и два коэффициента вектора b:
Figure 00000024
,
Figure 00000025
, после чего значение а 1/а 2 определяют следующим образом
Figure 00000026
Дело в том, что в соответствии с правилом Крамера [Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. - М.: Наука. Главная редакция физмат, литературы, 1981. с. 192] искомые неизвестные системы уравнений (3) определяются отношениями алгебраических дополнений к определителю системы. Но поскольку нас интересуют не сами искомые переменные а 1 и а 2, а их отношение, то оно дается отношением алгебраических дополнений (4). Тем самым сокращается объем вычислений.
Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.
На фиг. 1 изображена пачка импульсов, системы координат и параболическая огибающая пачки, иллюстрирующие суть заявляемого способа.
На фиг. 2 изображена блок-схема РЛС, реализующая заявляемый способ измерения угловых координат.
На фиг. 3 представлена структурная схема блока обнаружения пачек импульсов.
На фиг. 4 представлена структурная схема вычислителя коэффициентов параболической аппроксимации пачек импульсов.
На фиг. 5 представлен алгоритм работы блока оценки угловой координаты объекта.
На фиг. 6 представлены скриншоты MathCad-программы обработки несимметричной пачки из четырех импульсов по прототипу и по трем вариантам заявляемого способа, подтверждающие идентичность получаемых результатов.
Радиолокационная станция для осуществления предлагаемого способа представлена на фиг. 2 и содержит передатчик 1, антенный переключатель 2, антенну 3, приемник 4, пороговое устройство 5, синхронизатор 6, датчик углового дискрета импульсов пачки 7, блок 8 оценки угловой координаты, при этом выход передатчика 1 соединен с первым входом антенного переключателя 2, вход/выход которого соединен с антенной 3, выход антенного переключателя 2 подключен к последовательно соединенным приемнику 4 и пороговому устройству 5, выход порогового устройства 5 и координатный выход антенны 3 соединены соответственно с первым 81 и вторым 82 входами блока 8 оценки угловой координаты, первый и второй выходы синхронизатора соединены с входом запуска передатчика и третьим входом 83 синхронизации блока 8 оценки угловой координаты, который содержит запоминающее устройство 9 обнаруженных сигналов, блок 10 обнаружения пачек импульсов, вычислитель 11 коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов, причем к вычислителю 11 подключен вычислитель 12 отношения a 1/a 2, а также вычислитель 13 угловой координаты объекта, три входа которого соединены соответственно с выходами вычислителя 13, селектора 14 угловой координаты первого импульса пачки и датчика 7 углового дискрета импульсов пачки, причем первый и второй входы запоминающего устройства 9 обнаруженных сигналов являются соответственно первым 81 и вторым 82 входами блока 8 оценки угловой координаты, M выходов запоминающего устройства 9 обнаруженных сигналов соединены с входами блока 10 обнаружения пачек импульсов, M выход которого соединены с входами вычислителя 11 коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов соответственно, выход вычислителя 13 угловой координаты является выходом блока 8 оценки угловой координаты.
Технический результат достигается за счет того, что введены датчик углового дискрета импульсов пачки 7, в блок оценки угловой координаты дополнительно введены селектор угловой координаты первого импульса 14, вычислитель отношения а 1/а 2 12, выход датчика углового дискрета импульсов пачки 7 соединен с четвертым входом блока оценки угловой координаты 8, выход синхронизатора 6 и координатный выход антенны соединены с первым и вторым входами датчика углового дискрета импульсов пачки 7 соответственно, два выхода вычислителя коэффициентов параболической огибающей пачек импульсов 11 соединены с двумя входами вычислителя отношения а 1/а 2 12 соответственно, выход вычислителя отношения a 1/a 2 12 соединен с первым входом вычислителя угловой координаты 13, выход селектора угловой координаты первого импульса пачки 14 соединен со вторым входом вычислителя угловой координаты 13, первый выход блока обнаружения пачек импульсов 10 соединен с входом селектора угловой координаты первого импульса 14.
Радиолокационная станция может быть выполнена с использованием следующих функциональных элементов.
Передатчик 1 - импульсного типа (Справочник по основам радиолокационной техники. - M., 1967, с. 278).
Антенный переключатель 2 - может быть выполнен на циркуляторе (Справочник по основам радиолокационной техники. - М., 1967, с. 146-147).
Антенна 3 - зеркальная антенна с приводом для механического вращения или фазированная антенная решетка с электронным сканированием (Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Т. 2. - М.: Сов. радио, 1977, с. 132-138).
Приемник 4 - супергетеродинного типа (Справочник по основам радиолокационной техники. - М, 1967, с. 343-344).
Цифровые элементы: запоминающее устройство обнаруженных сигналов 9 может быть выполнено на стандартных микросхемах (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Т.В. Тарабрина. - М.: Радио и связь, 1984).
Блок обнаружения пачек импульсов 10 (фиг. 3) не отличается от соответствующего блока прототипа и включает запоминающее устройство весовых коэффициентов 15, вычислитель 16, устройство сравнения с порогом 17 и ключ 18 и может быть построен на основе известных элементов цифровой обработки (Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Советское радио, 1974, стр. 38-40, рис. 1.11).
Вычислитель коэффициентов параболической аппроксимации 11, структурная схема которого представлена на фиг. 4, может быть реализован на программируемых логических интегральных микросхемах, например, серии Л1879ВМ1 или TMS320C6711 (фирмы "Texas Instruments Inc.")
Вычислитель угловой координаты 13 и вычислитель коэффициентов параболической огибающей пачек импульсов 11 реализуют вычисления в соответствии с формулами заявляемого способа и выполняются на основе программируемого микропроцессора, например, серии Л1879ВМ1. На фиг 5 показан алгоритм работы блока оценки угловой координаты 8.
Датчик углового дискрета импульсов пачки 7 построен на основе сдвигового регистра КР1533ИР8 (Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учебное пособие для вузов. - СПб.: Политехника, 1996. - С. 600. - 885 с.).
Работа заявляемой РЛС и осуществление заявляемого способа измерения угловой координаты объекта происходит следующим образом. В передатчике 1 по импульсам синхронизатора 5 (импульсам синхронизации) формируются зондирующие сигналы, которые в процессе обзора пространства с помощью антенны 3 излучаются в пространство. Отраженные от объекта сигналы принимаются антенной 3, поступают в приемник 4. С координатного выхода антенны 3 и по командам синхронизатора 6 в датчике углового дискрета импульсов пачки формируется значение углового дискрета Δθ, как угол поворота антенны за период повторения зондирующих сигналов, который поступает на вход вычислителя угловой координаты 14. С выхода приемника 4 сигналы поступают на вход порогового устройства 5, где сравниваются с порогом, который задается, исходя из допустимой вероятности ложных тревог. Сигналы, уровень которых превышает пороговый, проходят на выход порогового устройства 5. Обнаруженные сигналы с выхода порогового устройства 5 и сигналы, пропорциональные угловым координатам луча антенны 3, поступают в блок оценки угловой координаты 8. Значения мощности сигналов с соответствующими угловыми координатами {θm} антенны по мере движения антенны при обзоре пространства записываются в запоминающее устройство обнаруженных сигналов 9 и хранятся там. По командам с синхронизатора 6 из запоминающего устройства обнаруженных сигналов 9 извлекаются записанные в них данные и подаются в блок обнаружения пачек импульсов 10, где происходит обнаружение пачек импульсов. Уровни принятых сигналов {Am} и соответствующие принятым сигналам угловые координаты {θm} антенны поступают на первые M входов блока обнаружителя пачек импульсов 10, который аналогично прототипу из потока принятых сигналов выделяет пачки импульсов, отраженных от целей, в соответствии с принятыми в системе статистическими критериями начала и конца пачки. В селекторе угловой координаты первого импульса запоминают угловую координату θ1 антенны, соответствующую первому импульсу пачки принятых сигналов. В вычислителе коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов осуществляются операции по вычислению коэффициентов а1 и а2, которые поступают в вычислитель отношения a1/a2 13, результаты которого обрабатываются в вычислителе угловой координаты 14 в соответствии с формулой (1) заявляемого способа и формируется оценка угловой координаты объекта.
Таким образом, заявляемые способ и устройство сочетают точность прототипа с сокращенным временем вычислений, благодаря переходу к формированию и обработке целочисленных матриц, а также благодаря дополнительной возможности применения замкнутых формул, заменяющих вычислительные операции по умножению и обращению матриц при решении системы уравнений. Кроме того, сокращается необходимый объем оперативной памяти процессора.

Claims (5)

1. Способ измерения угловой координаты объекта, включающий излучение зондирующих сигналов, прием и обнаружение отраженных от объекта сигналов, измерение и запоминание амплитуд принятых сигналов {Am} и угловых координат {θm} антенны, соответствующих принятым сигналам, обнаружение пачки импульсов принятых сигналов {Am, θm} m=1…М, где М - число импульсов пачки, формирование огибающей пачки импульсов принятых сигналов, отличающийся тем, что запоминают угловую координату θ1 антенны, соответствующую первому импульсу пачки принятых сигналов, определяют значение углового дискрета Δθ как угол поворота антенны за период повторения зондирующих сигналов, определяют коэффициенты a 0, a 1 и а 2 полинома второй степени
Figure 00000027
из условия аппроксимации амплитуд импульсов пачки принятых сигналов
Figure 00000028
, после чего угловую координату объекта θоб вычисляют по формуле
Figure 00000029
2. Способ измерения угловой координаты объекта по п. 1, отличающийся тем, что коэффициенты а 0, a 1 и a 2 полинома A(θ) определяют следующим образом: формируют целочисленную квадратную матрицу третьего порядка <L>=<Р>T<Р>, где <Р> - целочисленная матрица из М строк и трех столбцов следующей структуры:
Figure 00000030
,
а <P>T - транспонированная матрица <P>, амплитуды принятых сигналов {Am} преобразуют в вектор-столбец из трех коэффициентов
Figure 00000031
,
Figure 00000032
,
Figure 00000033
и определяют коэффициенты а 0, a 1 и a 2 в результате решения системы линейных алгебраических уравнений третьего порядка
Figure 00000034
3. Способ измерения угловой координаты объекта по п. 1, отличающийся тем, что коэффициенты а 1 и а 2 полинома A(θ) принятых сигналов определяют следующим образом: формируют целочисленную квадратную матрицу второго порядка <L>, коэффициенты которой вычисляют по формулам L11=(М-1)М(2М-1)/6, L22=(М-1)М(2М-1)(3M2-3М-1)/30, L12=L21=((М-1)M/2)2, где М - число импульсов пачки, амплитуды принятых сигналов {Am} преобразуют в вектор-столбец из двух коэффициентов
Figure 00000035
,
Figure 00000036
, где А1 - амплитуда первого импульса пачки, и определяют коэффициенты а 1 и а 2 в результате решения системы линейных алгебраических уравнений второго порядка
Figure 00000037
4. Способ измерения угловой координаты объекта по п. 3, отличающийся тем, что отношение коэффициентов а 1 и а 2 в (1) определяют следующим образом:
Figure 00000038
5. Радиолокационная станция для измерения угловой координаты объекта, содержащая передатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, пороговое устройство, синхронизатор, блок оценки угловой координаты, при этом выход передатчика соединен с входом антенного переключателя, вход/выход которого соединен с антенной, выход антенного переключателя соединен с входом приемника, выход которого соединен с входом порогового устройства, выход порогового устройства и координатный выход антенны соединены соответственно с первым и вторым входами блока оценки угловой координаты, первый и второй выходы синхронизатора соединены с синхровходами передатчика и третьим входом блока оценки угловой координаты соответственно, при этом блок оценки угловой координаты включает запоминающее устройство обнаруженных сигналов, блок обнаружения пачек импульсов с М входами, вычислитель коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов с М входами и вычислитель угловой координаты с двумя входами, причем первый и второй входы запоминающего устройства обнаруженных сигналов являются первым и вторым входами блока оценки угловой координаты соответственно, М выходов запоминающего устройства обнаруженных сигналов соединены с М входами блока обнаружения пачек импульсов соответственно, М выходов блока обнаружения пачек импульсов соединены с М входами вычислителя коэффициентов параболической огибающей пачки импульсов соответственно, выход вычислителя угловой координаты является выходом блока оценки угловой координаты, отличающаяся тем, что введены датчик углового дискрета импульсов пачки, в блок оценки угловой координаты дополнительно введены селектор угловой координаты первого импульса пачки, вычислитель отношения а1/а2, выход датчика углового дискрета импульсов пачки соединен с четвертым входом блока оценки угловой координаты, координатный выход антенны и выход синхронизатора соединены с первым и вторым входами датчика углового дискрета импульсов пачки соответственнно, два выхода вычислителя коэффициентов параболической огибающей пачек импульсов соединены с двумя входами вычислителя отношения а 1/а 2, выход которого соединен с первым входом вычислителя угловой координаты, выход селектора угловой координаты первого импульса пачки соединен со вторым входом вычислителя угловой координаты, первый выход блока обнаружения пачек импульсов соединен с входом селектора угловой координаты первого импульса.
RU2015131253/07A 2015-07-27 2015-07-27 Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации RU2605433C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015131253/07A RU2605433C1 (ru) 2015-07-27 2015-07-27 Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015131253/07A RU2605433C1 (ru) 2015-07-27 2015-07-27 Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2605433C1 true RU2605433C1 (ru) 2016-12-20

Family

ID=58697398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015131253/07A RU2605433C1 (ru) 2015-07-27 2015-07-27 Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605433C1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5166689A (en) * 1991-11-25 1992-11-24 United Technologies Corporation Azimuth correction for radar antenna roll and pitch
RU2093855C1 (ru) * 1994-06-23 1997-10-20 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И. Способ измерения угловых координат в системах со сверхсканированием
EP1500952A2 (de) * 2003-07-22 2005-01-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Winkelbestimmung bei Mehrzielszenarien für Mehrkeulen-Monopulsradar
RU2274874C1 (ru) * 2004-08-26 2006-04-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации
US7071868B2 (en) * 2000-08-16 2006-07-04 Raytheon Company Radar detection method and apparatus
RU2402034C1 (ru) * 2009-05-04 2010-10-20 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Радиолокационный способ определения углового положения цели и устройство для его реализации
RU2426147C2 (ru) * 2009-07-07 2011-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Способ измерения угловой координаты объекта (варианты) и радиолокационная станция для его реализации

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5166689A (en) * 1991-11-25 1992-11-24 United Technologies Corporation Azimuth correction for radar antenna roll and pitch
RU2093855C1 (ru) * 1994-06-23 1997-10-20 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И. Способ измерения угловых координат в системах со сверхсканированием
US7071868B2 (en) * 2000-08-16 2006-07-04 Raytheon Company Radar detection method and apparatus
EP1500952A2 (de) * 2003-07-22 2005-01-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Winkelbestimmung bei Mehrzielszenarien für Mehrkeulen-Monopulsradar
RU2274874C1 (ru) * 2004-08-26 2006-04-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации
RU2402034C1 (ru) * 2009-05-04 2010-10-20 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Радиолокационный способ определения углового положения цели и устройство для его реализации
RU2426147C2 (ru) * 2009-07-07 2011-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Способ измерения угловой координаты объекта (варианты) и радиолокационная станция для его реализации

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105353345B (zh) 一种基于高阶观测量的单通道雷达信号无源定位方法
EP2666032B1 (en) Methods and arrangements for detecting weak signals
EP3141925A1 (en) Radar device
US9213100B1 (en) Bearing-only tracking for horizontal linear arrays with rapid, accurate initiation and a robust track accuracy threshold
CN105425231B (zh) 一种基于分层投影和泰勒展开的多传感器多目标定位方法
JP5606151B2 (ja) レーダ装置
Jia et al. Multistatic sonar localization with a transmitter
Clemente et al. Approximation of the bistatic slant range using Chebyshev polynomials
JP6215543B2 (ja) レーダ装置
RU2605433C1 (ru) Способ измерения угловой координаты объекта и радиолокационная станция для его реализации
RU2291466C1 (ru) Способ измерения угловых координат объекта и радиолокационная станция для его реализации
US11480678B2 (en) System and method for calculating a binary cross-correlation
RU2545068C1 (ru) Способ измерения изменения курсового угла движения источника зондирующих сигналов
RU2694235C1 (ru) Способ регуляризованного обнаружения полезных радиосигналов
RU2306580C1 (ru) Способ измерения угловых координат объекта в процессе захвата и сопровождения траектории в стробах
RU2426147C2 (ru) Способ измерения угловой координаты объекта (варианты) и радиолокационная станция для его реализации
RU2406098C1 (ru) Способ определения наклонной дальности до движущейся цели по минимальному числу пеленгов
Tohidi et al. Compressive sensing in MTI processing
Van Doan et al. The effectivity comparison of TDOA analytical solution methods
RU2615784C1 (ru) Способ и устройство радиолокационного обнаружения маневра баллистического объекта по выборкам квадратов дальности
RU2674248C2 (ru) Однопозиционный корреляционный угломерный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения
RU2786622C1 (ru) Способ адекватного определения текущих интервалов относительной стационарности ионосферно-пространственного распространения радиоволн
ES2544581A1 (es) Método y aparato para la detección de distancia, velocidad y dirección de objetos.
RU2117963C1 (ru) Измеритель азимута выборкой амплитуд
RU2309427C1 (ru) Способ измерения угловых координат объекта и радиолокационная станция для его реализации

Legal Events

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

Effective date: 20180728