Способ радиолокационного измерения радиальной скорости цели
Номер патента: 17617
Опубликовано: 30.10.2013
Текст
(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ЦЕЛИ(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Лапука Олег Георгиевич Ростов Алексей Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Способ радиолокационного измерения радиальной скорости цели, характеризующийся тем, что облучают цель зондирующим сигналом, принимают отраженный целью сигнал,оцифровывают и посредством радиолокационного измерителя определяют упомянутую- оцифрованное значение принятого сигнала где- амплитуда принятого сигнала- вектор зондирующего сигнала- дифференцированный вектор зондирующего сигнала Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано в бортовых радиолокационных измерителях скорости сближения с целью. Существует способ оценки радиальной скорости, заключающийся в определении доплеровской частоты отраженного от движущейся цели сигнала путем преобразовании его посредством электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) в отметки скорости на индикаторе 1. Для реализации этого способа передатчик излучает сигнал с частотой 0, который, отражаясь от движущейся цели, приобретает частотную добавку доп в виде частоты Доплера. Принятые сигналы на частоте 0 доп усиливаются и смешиваются с сигналом передатчика 17617 1 2013.10.30 в смесителе приемника. Поскольку частоты сигналов различны, смешанные колебания получаются амплитудно-модулированными, путем детектирования выделяется их огибающая частотой доп Для измерения частоты огибающей используются взаимно расстроенные фильтры, полностью перекрывающие диапазон доплеровских частот. Выходным прибором служит ЭЛТ с разверткой по горизонтали, пропорциональной измеряемой доплеровской частоте. С помощью коммутатора осуществляется подключение каждого фильтра к вертикальным пластинам ЭЛТ. Это позволяет считывать радиальные скорости целей по положению отметок на линии развертки индикатора. Вышеприведенному способу присущи следующие недостатки 1. Для измерения радиальной скорости используются узкополосные сигналы, что накладывает ограничения на вид и форму сигнала в измерителе. 2. Неизвестно приближение или удаление цели из-за потери знака радиальной скорости в детекторе (смесителе). 3. Применение большого количества частотных каналов, определяемого разрешающей способностью по частоте и диапазоном измеряемых доплеровских частот. Существует способ определения радиальной скорости, сводящийся к измерению доплеровского смещения частоты принимаемого сигнала в частотомере 2. Для реализации такого способа используются передатчик, приемник, усилитель доплеровской частоты(УДЧ) и частотомер. В приемнике осуществляется смешивание непрерывных немодулированных колебаний принятого и зондирующего сигналов. На выходе приемника образуется сигнал биений доплеровской частоты, который через УДЧ поступает на частотомер,проградуированный в значениях радиальной скорости. Основным недостатком способа является то, что для определения радиальной скорости требуется использование немодулированного непрерывного излучения, что не позволяет измерять дальность цели. Недостатками всех предложенных способов измерения радиальной скорости является то, что они накладывают ограничения на применяемые в измерителе скорости радиолокационные сигналы. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ, реализованный в схеме фильтрового многоканального измерителя частоты 3. Схема включаетчастотных каналов с согласованными фильтрами и детекторами. Для достижения потенциальной точности могут использоваться напряжения трех и более частотных каналов. Оценка частоты определяется по максимуму параболической аппроксимации огибающей выходных напряжений для принятого числа отсчетов, значение скорости вычисляется по измеренной частоте Доплера. Количество каналов в схеме зависит от длительности зондирующего сигнала, определяющей разрешающую способность по частоте, и диапазона измеряемых доплеровских частот. Основными недостатками данной схемы являются 1. Большое количество каналов, зависящее от диапазона измеряемых доплеровских частот и разрешающей способности по частоте. 2. Ограничения на форму и вид используемых сигналов классом узкополосных процессов. Задачей предлагаемого способа является измерение радиальной скорости без ограничений на форму и вид используемых сигналов, снижение количества каналов цифровой обработки принимаемого сигнала в многоканальных измерителях, использование оптимального оценивания скорости по методу максимального правдоподобия. Поставленная задача достигается тем, что облучают цель зондирующим сигналом,принимают отраженный целью сигнал, оцифровывают и посредством радиолокационного измерителя определяют упомянутую скорость из выражения- оцифрованное значение наблюдаемого сигнала где- амплитуда принятого сигнала- вектор зондирующего сигнала- дифференцированный вектор зондирующего сигнала- вектор дискретного времени. В приемном тракте измерителя из наблюдаемого сигнала вычитается зондирующий сигналс известной амплитудой . Продифференцированный зондирующий сигналпоэлементно умножается на вектор дискретного времени . Результат скалярного произведения 2, деленный на скаляр, является оптимальной оценкой параметра,в котором заключена информация о радиальной скорости 2. Данный способ измерения радиальной скорости, инвариантный к форме и виду сигнала, при синтезе измерителя включает один канал цифровой обработки. Предложенный способ позволяет осуществлять измерение скорости сближения без ограничений на форму и вид сигнала за счет применения дискретного конечномерного описания доплеровской трансформации сигнала векторно-матричным аппаратом, снижать аппаратурные затраты на измерение скорости путем использования одного канала цифровой обработки сигнала, оценивать радиальную скорость методом максимального правдоподобия. Таким образом, предложенный способ радиолокационного измерения радиальной скорости имеет следующие достоинства 1. Инвариантность к форме и виду зондирующего сигнала. 2. Снижение числа каналов цифровой обработки сигналов при измерении скорости. 3. Формирование оптимальной оценки скорости сближения по критерию максимального правдоподобия. Источники информации 1. Белоцерковский Г.Б., Основы радиолокации и радиолокационные устройства Учеб. пособие для вузов. - М. Сов. радио, 1975. - С. 84-85. 2. Сосулин Ю.Г., Теоретические основы радиолокации и радионавигации Учеб. пособие для вузов. - М. Радио и связь, 1992. - С. 137-138. 3. Ширман Я.Д., Радиоэлектронные системы основы построения и теория Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. Радиотехника, 2007. - С. 328. 4. Лапука О.Г., Пащенко К.К. Анализ и синтез в классе дискретных конечномерных систем Монография. - Минск ВАРБ, 2010. - С. 185-190, 191-206. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3
МПК / Метки
МПК: G01S 13/58
Метки: скорости, радиальной, способ, радиолокационного, цели, измерения
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/3-17617-sposob-radiolokacionnogo-izmereniya-radialnojj-skorosti-celi.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ радиолокационного измерения радиальной скорости цели</a>
Предыдущий патент: Устройство для ультразвуковой магнитно-абразивной обработки проволоки фиксированного диаметра
Следующий патент: Гидравлический привод
Случайный патент: Способ получения углеродного наноматериала