А.А. Лавров¹, И.К. Антонов², А.А. Касаикин³, В.Г. Овчинников4, М.С. Огородников5

1,2,5 2 ООО «БГ-Оптикс» (Москва, Россия),  ООО «Туроператор «Библио Глобус» (Москва, Россия)  2,3,4 ООО «БГ «Маркет» (Москва, Россия),  АО «НПП «Полет» (г. Нижний Новгород, Россия)

Постановка проблемы. Действенным средством выявления малоразмерных малоскоростных воздушных целей типа беспилотный летательный аппарат является РЛС с длительным когерентным накоплением отраженных от целей сигналов. В работах [1–10] приведены принципы построения одного из возможных типов таких РЛС, основанные на формировании многолучевой диаграммы направленности приемной антенны, а также методы обоснования технического облика такого радиолокатора и расчета его потенциальных характеристик. Возникающая при большом времени когерентного накопления высокая разрешающая способность РЛС по частоте, составляющая единицы герц, создает ряд особенностей отраженного сигнала, позволяющих выделять сигналы от малоразмерных летательных аппаратов на фоне отражений от земли и ложных объектов, например, птиц. В некоторых случаях возможна также идентификация типа летательного аппарата.

Цель. Рассмотреть полученные в ходе экспериментальных исследований характеристики сигналов, отраженных от одного из распространенных типов целей – малоразмерных квадрокоптеров, при высокой разрешающей способности РЛС по частоте. Результаты. Представлены результаты экспериментальных исследований характеристик радиолокационных сигналов при наблюдении воздушной цели типа малоразмерный квадрокоптер. Приведено краткое описание аппаратуры. Показаны возможности длительного когерентного накопления сигнала и идентификации типа цели и распознавания ее на фоне помех по структуре сигнала. Определена минимальная скорость обнаруживаемой цели.

Практическая значимость. Проведенные экспериментальные исследования показали, что собственное время когерентности рассмотренных целей превышает 0,2 с и позволяет получать изображения с разрешающей способностью, равной потенциальной разрешающей способности использованной РЛС. Наличие в спектре сигналов от некоторых целей составляющих, образованных отражениями от их винтов, позволяет идентифицировать тип цели и режим ее работы, а также обнаруживать неподвижные, «зависшие», цели. Характер изображения отражений от неподвижной земли обеспечивает потенциальную  минимальную радиальную составляющую скорости обнаруживаемой цели до 0,25 м/с. 

Лавров А.А., Антонов И.К., Касаикин А.А., Овчинников В.Г., Огородников М.С. Наблюдение квадрокоптеров радиолокатором при длительном когерентном накоплении сигнала // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. T. 75. № 2. С. 29–37. DOI: 10.18127/j20700784-202102-03.

1. Лавров А.А., Антонов И.К., Ненашев А.С., Чернов С.А. Многолучевые радиолокаторы в составе охранных комплексов. Антитеррор, под редакцией И.К. Антонова. М.: Радиотехника. 2017.
2. Antonov I.K., Lavrov A.A. Algorithms of Processing of Space-Time Signals in a Multibeam Radar during Detection and Evaluation of Parameters of Low-Observable Aerial Targets // Journal of Communications Technology and Electronics. 2018. V. 63. № 7. P. 811–814.
3. Антонов И.К., Огородников М.С., Чернов С.А. Применение методов временной регулировки усиления для снижения дальности «слепой зоны» в многолучевом радиолокаторе при обнаружении малозаметных воздушных целей // Радиотехника. 2018. № 4. С. 125–128.
4. Лавров А.А., Антонов И.К., Касаикин А.А., Овчинников В.Г., Огородников М.С. Экспериментальные исследования радиолокационного метода обнаружения малоразмерной воздушной цели при длительном когерентном накоплении сигнала // Радиотехника. 2020. Т. 84. № 8 (16). С. 50–63.
5. Heckel R. Super-Resolution MIMO Radar // Proceedings of the IEEE International Symposium on Information Theory. July 2016.
6. Klare J., Saalmann O. First Experimental Results with the Imaging Radar MIRA-CLE X // EUSAR 2010. Eurogress, Aachen, Germany.
7. Maybell M., Demas J. Rotman Lens Fed Linear Array Multibeam Planar Near-Field Range Measurements // EHF. AMTA. November 2007. St. Louis, USA.
8. Dong J. Microwave Lens Designs: Opimization, Fast Simulation Algorithms, and 360-Degree Scanning Techniques // September 11. 2009 Falls Church, VA.
9. Weiβ M., Gilles M. Initial ARTINO Radar Experiments // EUSAR 2010. Eurogress. Aachen, Germany.
10. Klare J., Saalmann O. First Experimental Results with the Imaging Radar MIRA-CLE X // EUSAR 2010. Eurogress. Aachen, Germany.