Патент на изобретение №2311660

(54) СПОСОБ СЕЛЕКЦИИ НАДВОДНЫХ ЦЕЛЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано в импульсных радиолокационных станциях, предназначенных для судовождения, аэрокосмической разведки судов. Достигаемый технический результат заключается в расширении класса РЛС, в которых возможны обнаружение и селекция надводных кораблей на фоне ложных целей из пространственно распределенных отражателей типа облаков дипольных отражателей (атмосферных осадков, облачности, стаи птиц, участка взволнованной морской поверхности), и малоразмерных отражателей типа уголкового отражателя (надувного уголкового отражателя, бакена, буя, знака, бочки и т.п.), а также в сокращении времени на принятие решения об истинности обнаруженной цели за счет одновременного проведения селекции обнаруженной цели как надводного корабля и по критерию «надводный корабль – облако дипольных отражателей» и по критерию «надводный корабль – уголковый отражатель» при многочастотном зондировании с перестройкой несущей частоты на величину f от зондирования к зондированию на m частотах, не проводя дополнительные зондирования на постоянной несущей частоте. 1 ил.f от зондирования к зондированию на m частотах, не проводя дополнительные зондирования на постоянной несущей частоте.

В предлагаемом способе селекции надводных целей излучают радиоимпульсы в течение n периодов повторения, образующих подпачку, на несущей частоте f_g (где g=1…m), с перестройкой от зондирования к зондированию на величину, достаточную для декорреляции сигнала от НК, на m значений, осуществляют прием отраженных сигналов, в каждом элементе разрешения по дальности производят накопление n принимаемых за подпачку сигналов, сравнение накопленного сигнала с пороговым уровнем и при превышении этим сигналом порогового уровня производят проверку по критерию «НК-ОДО», для чего весь массив из n зондирований делят на m массивов (по n/m зондирований в каждом), представляющих значения амплитуды отраженного сигнала на одной частоте, вычисляют количество пересечений амплитудой отраженного сигнала среднего значения амплитуды отраженного сигнала, накопленного за подпачку, в каждой из m реализации (на одной из m частот) по формуле

f, достаточную для декорреляции сигнала. Величина перестройки частоты f зависит от протяженности объекта: ; где с – скорость света; l – минимальная ожидаемая протяженность истинной цели в радиальном направлении.

В предлагаемом способе селекции надводных целей используется та же первичная информация, что и при селекции по критерию «НК-ОДО» и, следовательно, не требуется последовательно излучать и обрабатывать подпачки импульсов на одной частоте для селекции истинной цели и ОДО, а затем – подпачки импульсов с перестройкой частоты от зондирования к зондированию по линейному закону для селекции истинной цели и УО.

Для реализации прелагаемого способа вычисляется количество пересечений амплитудой отраженного сигнала на m соседних, равноотстоящих частотах за n зондирований среднего значения амплитуды сигнала за подпачку, которое сравнивается с некоторым пороговым значением и принимается решение об отношении обнаруженной цели к классу НК (истинных целей) или классу УО (ложных целей). Цель считается истинной, если она отнесена к классу НК по обоим критериям.

Предлагаемый способ селекции надводных целей поясняется структурной схемой устройства, реализующего способ, которая приведена на чертеже.

Устройство содержит антенну (А) – блок 1, антенный переключатель (АП) – блок 2, передающее устройство (ПУ) – блок 3, синтезатор частот (СЧ) – блок 4, синхронизатор (СИ) – блок 5, входной модуль-усилитель высокой частоты с преобразованием на промежуточную частоту f_ПЧ – блок 6, усилитель промежуточной частоты (УПЧ), где происходит усиление и фильтрация сигнала – блок 7, последовательно соединенный с детектором (Д_Т) – блок 8, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), обнаружитель, селекторы ОДО и УО, входящие в блок обработки информации (БОИ) – блок 9, и ЦВУ – блок 10.

Передающее устройство (блок 3) последовательно формирует зондирующие сигналы на несущей частоте f_g с перестройкой частоты на величину f от зондирования к зондированию на m частотах, которые через антенный переключатель (блок 2) поступают на антенну (блок 1) и излучаются в пространство. Перестройка частоты обеспечивается синтезатором частот (блок 4), который управляется ЦВУ (блок 11) через синхронизатор (блок 5). Эхо-сигналы, принятые антенной (блок 1), через антенный переключатель (блок 2) поступают на входной модуль (блок 6), в котором происходит усиление принятого сигнала и перенос его спектра с несущей частоты f_g на промежуточную частоту f_ПЧ с использованием сигнала гетеродина f_r, формируемого синтезатором частот (блок 4). Далее в блоке УПЧ (блок 7) производится усиление и фильтрация сигнала и затем его детектирование (блок 8). Видеоимпульсы далее поступают в БОИ (блок 9), в котором производится аналого-цифровое преобразование и первичная обработка принятых сигналов.

При первичной обработке в каждом элементе разрешения по дальности происходит накопление n радиоимпульсов в каждой подпачке, сравнение накопленного сигнала с пороговым уровнем, и принятие решения об обнаружении надводной цели.

Далее в БОИ для всех элементов разрешения по дальности, в которых произошло обнаружение цели и уровень сигнала превышает минимально допустимую величину , где – средний уровень шумов приемника, но не находится в ограничении, производится анализ флуктуации амплитуды по критерию «НК-ОДО». Для этого сначала вычисляется количество пересечений амплитудой отраженного сигнала a_g среднего значения S в n/m точках в каждой из m реализации (на одной из m частот) по формуле

f от зондирования к зондированию на m частотах, не проводя дополнительные зондирования на постоянной несущей частоте.

Источники информации

1. Бакулев П.А. Радиолокация движущихся целей. – Сов. радио, 1964.

2. Патент США №4119966, МПК G01S 13/52, 1978.

3. Патент РФ №2083996, МПК G01S 13/524, 1995 – прототип.

4. Мддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи. – M.: Сов. радио, 1961, стр.86.

Формула изобретения

Способ селекции надводных целей, заключающийся в том, что в качестве надводных целей принимаются надводные корабли (НК), пространственно распределенные отражатели типа облаков дипольных отражателей (ОДО) и малоразмерные отражатели типа уголкового отражателя (УО), заключающийся в том, что излучают радиоимпульсы на несущей перестраиваемой частоте, отличающийся тем, что излучают радиоимпульсы, образующие подпачку, в течение n периодов повторения на несущей частоте f_g(где g=1…m), с перестройкой от зондирования к зондированию на величину, достаточную для декорреляции сигнала от НК, для m значений частоты, осуществляют прием отраженных сигналов, в каждом элементе разрешения по дальности производят накопление n принимаемых за подпачку сигналов, сравнивают накопленный сигнал с пороговым уровнем и при превышении этим сигналом порогового уровня производят проверку по критерию «НК-ОДО», для чего весь массив из n зондирований делят на m массивов по n/m зондировании в каждом, представляющих значения амплитуды отраженного сигнала на одной частоте, вычисляют количество пересечений амплитудой отраженного сигнала среднего значения амплитуды отраженного сигнала, накопленного за период образования подпачки, в каждой из m реализации, на одной из m частот, по формуле: