Метод повышения разрешающей способности по дальности радиоимпульсных датчиков систем ближней радиолокации

E. V. Bogatyrev, D. S. Vishnyakov, K. A. Ignatkov, V. Ya. Noskov

Аннотация


Представлено описание нового метода повышения разрешающей способности радиоимпульсных датчиков (РЛД), предназначенных для систем ближней радиолокации (СБРЛ) обнаружения и измерения параметров движения объектов локации. Суть метода состоит в том, что контролируемую область пространства с находящимися в ней целями периодически облучают зондирующими радиоимпульсами, причем во время их излучения одновременно принимают отраженные от целей радиоимпульсы и разделяют их на два квадратурных канала. Далее смешивают их с зондирующими радиоимпульсами, преобразуют перекрывающиеся по времени части этих радиоимпульсов в область низких доплеровских частот в виде двух квадратурных видеоимпульсов. Затем полученные в этих каналах квадратурные видеоимпульсы дискретизируют по амплитуде, запоминают во множестве моментов времени и подвергают цифровой обработке по предложенному алгоритму. Метод реализован в РЛД, выполненном на базе рупорно-линзовой антенны, доплеровского приемопередающего модуля с квадратурными выходами преобразованных сигналов, блока синхронизации и формирования импульсов, а также блока цифровой обработки сигналов. РЛД может найти применение в бортовых СБРЛ (например, автомобильных), предназначенных для обнаружения движущихся целей, измерения расстояния до них, а также определения скорости и направления движения. Результаты экспериментальных исследований получены на примере автодинного РЛД 8-мм диапазона, выполненного на основе генератора на планарном диоде Ганна.

 

Богатырев Е. В., Вишняков Д. С., Игнатков К. А., Носков В. Я. Метод повышения разрешающей способности по дальности радиоимпульсных датчиков систем ближней радиолокации. Ural Radio Engineering Journal. 2023;7(2):166–190. DOI: 10.15826/urej.2023.7.2.005.


Ключевые слова


радиолокационный датчик, радиоимпульсный режим, обнаружение целей, автодин, генератор на диоде Ганна

Полный текст:

Без имени

Литература


Сколник М.И. (ред.) Справочник по радиолокации. В 2 кн. М.: Техно сфера; 2014. Кн. 2. 680 с.

Коган И. М. Ближняя радиолокация (теоретические основы). М.: Советское радио; 1973. 272 с.

Носков В. Я. Автодинный измеритель параметров движения отцепов на сортировочной горке. В: Применение радиоволн миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. Харьков: ИРЭ АН Украины; 1992. С. 66–74.

Носков В.Я., Смольский С. М. Современные гибридно- интегральные автодинные генераторы микроволнового и миллиметрового диапазонов и их применение. Часть 6. Исследования радиоимпульсных автодинов. Успехи современной радиоэлектроники, 2009;6:3–51.

Закарлюк Н.М., Носков В. Я. Принцип действия и основные возможности автодинного радиоимпульсного дальномера. В: Радиовысотометрия — 2010: Сб. тр. 3-й Всерос. науч.-техн. конф. Каменск- Уральский, 19–21 октября 2010 г. Екатеринбург: ООО «Форт Диалог- Исеть»; 2010. С. 134–138.

Носков В.Я., Богатырев Е. В., Игнатков К. А. Принцип построения бортового радиолокационного датчика для обнаружения быстродвижущихся целей. Успехи современной радиоэлектроники. 2019;12:16–22. DOI: 10.18127/j20700784-201912-03

Kuck J.H., inventor; The United States of America as represented by the Secretary of the Navy, assignee. Pulse Doppler-r adio proximity fuze. US Patent No US4194203. 1980 March 18.

Calvin N.M., inventor. Microwave proximity sensor. US Patent No US4313118. 1982 Jun. 26.

Siebeneck J., Feddern U., inventors; U. S. Philips Corporation, assignee. Pulsed Doppler radar system. US Patent No US4310842. 1982 Jan. 12.

Gray K. W., inventor; National Research Development Corporation, assignee. Miniature Doppler radar systems and microwave receivers suitable therefore. US Patent No US4131889. 1978 Dec. 26.

Носков В.Я., Варавин А. В., Васильев А. C., Ермак Г. П., Закарлюк Н. М., Игнатков К. А., Смольский С. М. Современные гибридно- интегральные автодинные генераторы микроволнового и миллиметрового диапазонов и их применение. Часть 9. Радиолокационное применение автодинов. Успехи современной радиоэлектроники. 2016;3:32–86.

Cheal J., Fitzsimmons J. R., Foley E. J., inventors; Southwest Microwave, Inc., assignee. Intrusion detection radar system with amplitude and frequency carrier modulation to eliminate targets at short and long ranges. US Patent No US4697184. 1987 Sep. 29.

Harman R. K., inventor; Southwest Microwave, Inc., assignee. Intrusion detection radar system. US Patent No US6677887B2. 2004 Jan. 13.

McEwan Th. E., inventor; he Regents of the University of California, assignee. Range-gated field disturbance sensor with range- sensitivity compensation. US Patent No US5521600. 1996 May 28.

McEwan Th. E., inventor; The Regents of the University of California, assignee. Pulse homodyne field disturbance sensor. US Patent No US5682164. 1997 Oct. 28.

McEwan Th. E., inventor. Differential pulse radar motion sensor. US Patent No US5966090A. 1999 Oct. 12.

McEwan Th. E., inventor. Pulsed RF oscillator and radar motion sensor. US Patent No US5986600. 1999 Nov. 16.

McEwan Th. E., inventor; McEwan Technologies, LLC, assignee. Homodyne swept- range radar. US Patent No US6414627. 2002 Jul. 02.

McEwan Th. E., inventor; McEwan Technologies, LLC, assignee. Modulated pulse Doppler sensor. US Patent No US6426716B1. 2002 Jul. 30.

Gershberg D. N., Lee A. Y., Jr., Moore W. B., inventors; E-Systems, Inc., assignee. Ranging quadrature Doppler microwave intrusion alarm system. US Patent No US4286260. 1981 Aug. 25.