Способ пеленгации воздушных объектов станцией наведения в инверсной полуактивной системе самонаведения
Рассмотрение способа моноимпульсной обработки на земле отраженных от воздушного объекта сигналов, излучаемых бортовой станцией подсвета для определения пеленга воздушной цели относительно антенны бортовой станции. Фазовая суммарно-разностная пеленгация.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2019 |
| Размер файла | 271,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Математическая морфология.
Электронный математический и медико-биологический журнал.
Том 10. Вып. 2. 2011.
способ пеленгации воздушных объектов станцией наведения в инверсной полуактивной системе самонаведения
Лайко E. А.
Аннотация
пеленгация воздушный сигнал антенна
Рассмотрен способ моноимпульсной обработки на земле отраженных от воздушного объекта сигналов, излучаемых бортовой станцией подсвета для определения пеленга воздушной цели относительно антенны бортовой станции. Обоснована возможность фазовой суммарно-разностной пеленгации воздушного объекта на земле относительно бортовой станции, антенна которой излучает сигналы подсвета на разных частотах секторами с разными фазовыми центрами.
Ключевые слова: способ, сигналы, воздушная цель, антенна, пеленгации воздушного объекта.
Annotation
air vehicleS direction finding method having used the guidance station into the inverse semiactive homing system
Layko E. A.
The way of monopulse processing on the ground, reflected from the target signals, radiated by the illumination airborne radar, to determine the target bearing concerning the airborne antenna is considered. The possibility of use phase sum-difference air-to-air direction finding on the ground concerning the airborne antenna which radiates illumination signals at different frequencies by the sectors with different phase centers is proved.
Key words: Way, signals, air target, the aerial, direction finding of air object
Основная часть
Одной из существенных проблем радиолокационной скрытности наземных станций наведения в полуактивных и комбинированных системах управления является необходимость длительного радиоизлучения в сторону пеленгуемого воздушного объекта (ВО). Традиционная полуактивная система самонаведения зенитного ракетного комплекса (ЗРК) включает наземную станцию подсвета и зенитную управляемую ракету (ЗУР) с пассивным радиопеленгатором радиолокационной головки самонаведения (РГС), принимающим отраженные от ВО сигналы [1], обрабатываемые известными методами радиопеленгации [2].
Основным недостатком традиционных полуактивных систем является их низкая радиолокационная скрытность, обусловленная тем, что наземная станция подсвета вынуждена излучать сигнал в направлении ВО, пеленгуемой со стороны ЗУР. При этом СУ на земле по отраженным от ВО сигналам должна определять углы рассогласования ВО относительно оптической оси антенны РГС.
На рис. 1 представлена структурная схема инверсной полуактивной бистатической системы самонаведения с частотным разделением каналов. Радиолокационная головка самонаведения ЗУР имеет антенну, состоящую из четырех секторов 1, 2, 3 и 4 с характеристиками направленности на передачу и , где и -углы рассогласования ВО относительно равносигнального направления антенны РГС в вертикальной и горизонтальной плоскостях. К каждому из этих секторов подключены передатчики (ПРД), которые формируют для соответствующих секторов антенны радиосигналы на несущих частотах f1, , , , где Df - шаг перестройки частоты.
Сигналы на частотах f1, f2, f3 и f4 излучаются секторами антенны в направлении ВО, рассеиваются им и достигают антенны наземной СУ, коэффициент направленного действия антенны которой в направлении ВО для каждой из частот равен и соответственно.
Для обеспечения когерентности обработки предусмотрена возможность передачи опорных сигналов с ЗУР на землю (рис. 1). Поэтому ЗУР имеет опорную антенну, которая излучает опорные сигналы на четырех частотах. Причем для развязки опорных сигналов от сигналов, отраженных от ВО, перед излучением опорных сигналов необходимо перенести их в другой диапазон частот. В частности такую операцию можно выполнить на цифровых делителях частоты, способных функционировать на частотах свыше 8 ГГц.
Рисунок 1 Структурная схема инверсной полуактивной системы
Частоты опорных сигналов делятся в N раз, затем смешиваются в сумматоре и поступают на общую передающую антенну опорного канала ЗУР. Опорный приемник СУ принимает опорные сигналы, усиливает их и передает в преобразователь частоты, на который поступает также сигнал с местного гетеродина на частоте . После преобразования спектр опорных сигналов на частотах , , и переносится на промежуточные частоты, равные , , и . Перенос опорных частот на промежуточную выполняется для обеспечения разделения сигналов на частотные каналы, т.к. разница между ними может составлять от единиц до десятков мегагерц. При такой разнице частот отделить их на СВЧ сложно из-за трудностей изготовления узкополосных полосовых фильтров.
На промежуточных частотах опорные сигналы выделяются полосовыми фильтрами опоры (рис. 1), каждый из которых настроен на свою промежуточную частоту. После разделения опорных частот они тем же сигналом местного гетеродина переносятся по частоте вверх, тем самым устраняется сдвиг фазы, вносимый местным гетеродином. После преобразователей частоты каждый выделенный опорный сигнал поступает на умножитель частоты, коэффициент умножения которого равен N. Таким образом, на преобразователи частоты головного приемника СУ будут раздельно поступать четыре опорных сигнала, каждый в свой преобразователь. После преобразования и фильтрации низкой частоты можно получить комплексные огибающие сигналов, изменяющиеся с частотами Доплера ,, и, которые определяются изменением расстояний прохождения головных и опорных сигналов.
Амплитуды разностных и суммарного сигналов можно определять как [3]:
; (1)
; (2)
; (3)
Анализ (1-3) показывает, что в составе сигналов разностных и суммарного каналов присутствуют комплексные амплитуды с паразитной разностью фаз, определяемой разностью частот излучения. Поэтому прежде чем оценивать пеленги, необходимо в сигналы второго, третьего и четвертого парциалов внести поправки на разность фаз , 2 и 3, обусловленной текущей геометрией объектов на момент начала накопления выборки, когда дальности равны , и .
Для знания значений начальной фазы надо знать значения дальностей на текущий момент времени. Например, суммарная ошибка знания дальностей в 5 м выливается в 6ошибки оценки разности фаз. Поэтому каждый раз при оценивании пеленгов необходимо различными методами поиска подбирать адекватные значения разности фаз, изменение которых следует экстраполировать на следующий такт оценивания. После экстраполяции необходимо при наличии комплексных амплитуд звенящих фильтров ДПФ.
При одной и той же разности частот излучения разность фаз между сигналами на соседних частотах одинакова. Ее величина находится в пределах от нуля до 360 градусов. Эту разность фаз можно искать по максимуму суммарного сигнала. Введем векторы амплитуд суммарного и разностных каналов канала в k-м дискрете Доплера вида
,
,
.
и фокусирующий вектор
.
Построим результирующую амплитуду суммарного канала в виде
. (4)
Изменяя угол фазирования ц от 0 до 360є, найдем значение фазы ц, при которой преобразование Фурье имеет максимум (рис. 2).
Рисунок 2 Дискретные преобразования Фурье для различных фокусирующих множителей с фазой ц
Найдя значение фазы, при которой суммарная амплитуда (4) имеет максимум, используем эту фазу для фазирования разностных каналов, т. е.
; (5)
. (6)
Найдя сфокусированные комплексные амплитуды суммарного и разностных каналов для величины ц, при которой амплитуда суммарного канала достигает максимума, можно определить пеленги ВО по углу места и азимуту относительно равносигнального направления антенны РГС ЗУР (рис. 3).
Рисунок 3 Пеленги ВО (истинный и после фокусировки по сигналам)
Таким образом, при построении инверсной полуактивной системы самонаведения одним из важных вопросов является фазовая фокусировка доплеровских портретов, которая необходима в связи с разностью частот излучения парциалами антенны. В настоящей статье показан вариант фазовой фокусировки доплеровских спектров методом максимума суммарного сигнала. Для фокусировки можно также использовать и методы минимума среднеквадратической оценки, и им подобные методы, приводящие, так или иначе к одному и тому же результату.
Для реализации инверсной полуактивной системы можно использовать и временное разделение каналов, однако в этом случае также потребуется фазовая фокусировка доплеровских портретов, компенсирующая сдвиги фаз за счет движения ВО. Таким образом, анализ моделей сигналов показывает возможность применения фазовых методов пеленгации в инверсных бистатических радиолокационных системах при условии фазовой фокусировки сигналов.
Литература
1. Демидов В. П., Кутыев Н. Ш. Управление зенитными ракетами. 2-е изд., перераб. и доп. М., Воениздат, 1989. 335 с.
2. Леонов А. И., Фомичев К. И. Моноимпульсная радиолокация. 2-е изд. М., Радио и связь, 1984. 312 с.
3. Лайко Е. А., Григорян Д. С. Моноимпульсная пеленгация цели в наземной точке приема относительно бортовой станции подсвета в бистатической радиолокационной системе Радиолокация навигация связь. Том 3. 2010. 2254 - 2261 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проект и расчет бортовой спутниковой передающей антенны системы ретрансляции телевизионных сигналов. Определение параметров облучателя. Распределение амплитуды поля в апертуре антенны. Аппроксимирующая функция. Защита облучателя от отражённой волны.
контрольная работа [455,0 K], добавлен 04.06.2014Тактическое обоснование и необходимость совершенствования системы пеленгации. Требования к пеленгационным устройствам, технические характеристики, анализ возможных решений и операций обработки сигналов ПАП. Разработка структурной схемы системы пеленгации.
дипломная работа [397,1 K], добавлен 15.08.2011Размещение приборов радиолокационной станции на судне. Автоматическое подавление помех от поверхности моря и осадков. Регулировка яркости изображения и подсветки панели. Расчет оптимальной длины волны излучаемых сигналов. Измерение пеленга на цель.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 13.08.2014Изучение сущности пеленгации – способов определения направления на какой-либо объект через угловые координаты: горизонтные, отсчитываемые от плоскостей истинного горизонта и меридиана, или произвольные. Характеристика амплитудных методов пеленгации.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.02.2011Параметры приёмной станции, бортового ретранслятора. Дополнительное ослабление энергии радиоволн на участках. Разность долгот земной и космической станцией. Суммарная шумовая температура приемного тракта. Коэффициент использования поверхности антенны.
контрольная работа [581,3 K], добавлен 23.04.2015- Технический контроль электронной подстанции с опорно–транзитной станцией в системе коммутации DX-200
Организация связи, сети и технической эксплуатации АТС, программное обеспечение для техобслуживания станции. Организация контроля аварийной сигнализации выносных концентраторов. Разработка алгоритмов определения и вывода внешних аварий с концентраторов.
дипломная работа [489,1 K], добавлен 09.04.2012 Задачи передатчика "Подсвета": подсвет цели и ракеты в непрерывном режиме, в режиме передачи команд радиокоррекции и квазинепрерывного излучения. Технические характеристики и структурно-функциональная схема передатчика. Причины нестабильности частоты.
лекция [404,1 K], добавлен 30.08.2009Расчет основных электрических характеристик схемы питания и направленных свойств антенн, входящих в состав спутниковых систем радиосвязи, телевидения и радиорелейных линий связи. Определение коэффициента полезного действия фидера бортовой антенны.
курсовая работа [38,9 K], добавлен 12.02.2012Проектирование и расчет модального регулятора для следящего привода антенны бортовой радиолокационной станции, в которой присутствует явление механической упругости. Расчет стационарного наблюдателя. Анализ методов повышения степени робастости системы.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 15.08.2011Назначение бортовой аппаратуры "Курс МП-70". Разновидности азимутальных маяков VOR. Процесс формирования сигнала VOR. Суммарный сигнал VOR на выходе приемника. Основные технические характеристики курсовых приемников VOR, ILS и глиссадного ILS (СП-50).
реферат [211,1 K], добавлен 26.02.2011Основные типы пеленгующих устройств и их кинематические схемы, внутренняя структура, принцип действия, направления практического применения. Методические погрешности процесса пеленгации светил, их расчет и нормирование. Основные уравнения и их анализ.
контрольная работа [41,1 K], добавлен 25.03.2016Система определения координат движущихся объектов с лазерным сопровождением. Прецезионные дальномеры на основе двухволнового инжекционного лазера. Методы определения координат (целеуказания) и наведения на объект лазерного пучка с заданной точностью.
реферат [881,6 K], добавлен 14.12.2014Шумы и помехи в каналах радиорелейной связи. Установка азимута и угла для предварительного наведения приёмной антенны на геостационарный спутник. Индикатор наведения антенны на спутник. Технология изготовления параболических антенн для Спутникового ТВ.
диссертация [3,6 M], добавлен 10.07.2015Анализ эксплуатации средств вычислительной техники и факторов, влияющих на их работоспособность. Требования к функциональным характеристикам и конструкции элементов вычислительной техники. Качества транспортируемой, морской, бортовой, портативной техники.
курсовая работа [750,0 K], добавлен 05.05.2013Общие и тактико-технические требования к конструкции бортовой аппаратуры. Блок ввода данных для энергонезависимого хранения и выдачи в бортовую ЭВМ данных полетного задания, а также приема данных регистрации. Структурная схема и разработка конструкции.
дипломная работа [207,2 K], добавлен 16.04.2012Разработка системы управления для обеспечения передачи данных с бортовой аппаратуры локомотива на диспетчерскую станцию для ее обработки. Удобное отображение полученной информации на цифровой карте или схеме путеводного развития объекта внедрения.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 09.06.2016Разработка структурной схемы регулятора напряжения для бортовой сети автомобиля. Расчет генератора прямоугольных импульсов, компаратора напряжения, датчика температуры, выходного каскада. Технологический маршрут изготовления монокристального регулятора.
дипломная работа [735,8 K], добавлен 29.09.2010Датчик УЗ сканера как выносное устройство, которое служит для локации объекта УЗ колебаниями и приема и преобразования в электрические импульсы отраженных звуковых сигналов. Двухмерная В-эхограмма как основной способ УЗ визуализации внутренних органов
реферат [141,5 K], добавлен 11.01.2011Выбор состава и орбитального построения космической навигационно-информационной системы (выбор числа орбит, числа орбитальных элементов системы и определение параметров). Разработка структурной схемы бортовой целевой аппаратуры навигационного спутника.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 18.07.2014Вариант применения персональных компьютеров (ПК) для решения задач вторичной обработки радиолокационной информации. Сравнительный анализ используемых и предлагаемых алгоритмов. Схемы устройств для сопряжения ПК с цифровой станцией 55Ж6; расчет затрат.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 27.06.2011
