ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №2

УДК: 621.396.96

Потенциальные возможности узкополосной
радиолокации с пространственной
модуляцией сигналоВ

Г.Я. Шайдуров, А.В. Когтин

Военно-инженерный институт Сибирского федерального университета

660041, Красноярский край, г. Красноярск, пр. Академгородок 13А

Статья поступила в редакцию 20 декабря 2023 г.

Аннотация. Рассматриваются способы радиолокации с узкополосным излучением путем коммутации диаграммы направленности антенны вокруг равносигнальной зоны, либо в ортогональных плоскостях, позволяющие существенно (на десятки дБ) снизить мощность передатчика за счет сужения полосы пропускания приемника. Дальность до цели определяется вычислением разности фаз принятого сигнала на частоте коммутации опорного сигнала этой частоты стабилизируемой кварцевым генератором. Показана возможность повышения точности измерения дальности за счет введения двух шкал: грубой, определяемой частотой коммутации, длина волны которой соответствует двойной дальности до цели, и точной, с более высокой частотой коммутации. Поскольку требуемая мощность излучения передатчика в узкополосном случае определяется помехоустойчивостью фазовых измерений, то при заданной дальности действия системы, путем увеличения мощности передатчика, можно снизить погрешность измерения дальности. Как известно, в импульсном методе радиолокации точность оценки дальности ограничена длительностью излучаемого импульса и практически не зависит от мощности передатчика. По этой причине используемые радиолокационные станции (РЛС) не позволяют обеспечить точность оценки их координат лучше, чем десятки метров. Возможный вариант решения подобной задачи является использование непрерывных сигналов с частичной модуляцией, однако требующей широкой полосы пропускания приемников определяемой девиацией частоты, что существенно снижает помехоустойчивость системы. Недостатком описываемого ниже метода узкополосной радиолокации с пространственной модуляцией сигнала является невозможность различения целей, находящихся на одном азимуте. Однако в целом ряде задач, например, при использовании в высотомерах, высокоточных радиогеодезических измерений и др. использование описываемых в статье вариантов РЛС дают возможность повысить точность измерения дальности не достигаемой другими методами. Основным преимуществом нового метода является: скрытность; высокая помехоустойчивость; минимальная мощность излучения передатчика; возможность быстрой смены несущей частоты, независимость от скорости движения цели, поскольку измерения фазы сигнала определяется лишь частотой коммутации.

Ключевые слова: радиолокация, узкополосная, пространственная модуляция, амплитуда, частота, коммутация, дальность, измерения, фазоразностные.

Автор для переписки: Когтин Алексей Владимирович, kogtinaleksei@rambler.ru.

Литература

1. Хохлов С.В. История отечественной радиолокации. М.: Изд. Столичная энциклопедия. 2015. С. 735.

2. Бузыкин В.Т., Носков В.Я. Автодины. Области применения и перспективы развития // Радиотехнические системы миллиметрового и субмиллиметрового диапазона волн. Харьков: Институт радиофизики и электроники АН Украины. 1991. С. 38-47.

3. Pat. USA № 2594317. Corrected Date Tracking System / Lancor J., Willston Jr., Binns J., Park F. Publ. 29.04.1952

4. Гинзбург П. Радиолокационная технология с низкой пропускной способностью обеспечивает улучшенное обнаружение объектов / Nature Communications. Тель-Авив. 2019.

5. Пат. РФ № 2622908. Радиолокационный способ обнаружения летательных аппаратов / Фомин А.Н., Шайдуров Г.Я., Гарин Е.Н. Опубл. 21.06.2017.

6. Пат. РФ № 2797828. Способ радиолокации / Шайдуров Г.Я. Опубл. 27.07.2022.

7. Кудинов Д.С., Шайдуров Г.Я. Радиолокационный параметрический метод поиска мин и минных полей в движении // Успехи современной радиоэлектроники. 2015 № 10. С. 134–139.

8. Пат. РФ № 2380259. Способ неразрушающего контроля железнодорожных рельсов в процессе движения подвижного состава и устройство для его осуществления / Шайдуров Г.Я. Опубл. 27.01.2010.

9. Пат. РФ № 2760505. Радиолокационный способ мониторинга геодезического створа высотных плотин / Шайдуров Г.Я. Опубл. 25.02.2021.

10. Чмых М.К. Цифровая фазометрия. М.: Радио и связь. 1993. С. 184.

Для цитирования:

Шайдуров Г.Я., Когтин А.В. Потенциальные возможности узкополосной радиолокации с пространственной модуляцией сигналов. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.2.9.