Г.Г. Щукин – д.т.н., 

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (Санкт-Петербург)

E-mail: ggshchukin@mail.ru

И.А. Готюр – д.т.н., 

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (Санкт-Петербург) E-mail: mil@vka.ru

Ю.Д. Овчинников – инженер, 

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (Санкт-Петербург)

E-mail: yurii_ovchiiniko@mail.ru

Е.А. Коровин – к.т.н., 

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (Санкт-Петербург)

E-mail: evgen_korovin@mail.ru

И.В. Лаптев - к.т.н., научно-педагогический работник, 

Череповецкое высшее военное инженерное училище радиоэлектроники E-mail: cvviur6@mil.ru

Постановка проблемы. Для получения информации о состоянии тропосферы и предупреждения об опасных явлениях, связанных с гидрометеорологическими образованиями, применяются многодиапазонные метеорологические радиолокационные системы и лидарно-радиолокационные комплексы. С точки зрения информативности представляют интерес когерентные многодиапазонные радиолокационные системы, включающие радиолокаторы миллиметрового и сантиметрового диапазонов длин волн. В существующих метеорологических многодиапазонных системах обобщение информации, получаемой в различных диапазонах длин волн, производится на этапе вторичной обработки путем явного назначения интервалов дальностей для каждого радиолокатора, входящего в состав многодиапазонной системы. Критерием выбора интервала дальностей является отношение сигнал/шум на входе приемного устройства соответствующего диапазона длин волн. Построение обобщенной зоны обзора в существующих системах метеорологического назначения производится путем объединения указанных непересекающихся интервалов. Проблема обработки информации многодиапазонных систем заключается в отсутствии универсальных оценок и методов обобщения радиолокационных характеристик объектов в различных диапазонах длин волн.

Цель. Разработать метод обобщения и комплексирования информации на уровне обработки эхосигналов в многодиапазонных радиолокационных системах.

Результаты. Предложен метод обработки отраженных эхосигналов, основанный на представлении совокупности зондирующих импульсов и отраженных эхосигналов в различных диапазонах длин волн в виде сложного радиоимпульса. Данный подход позволяет осуществить когерентное накопление энергии и получить выигрыш в отношении сигнал/шум обобщенной оценки по сравнению с отношением сигнал/шум в каждом из радиолокационных каналов.

Полученные результаты моделирования позволяют сделать вывод о том, что когерентная обработка сложного многомерного импульса, представляющего собой совокупность зондирующих импульсов, позволяет получить улучшенную оценку вектора координат объекта. В то же время оценка, полученная вычислением многомерного корреляционного интеграла, не отличается от оценки, полученной суммированием корреляционных интегралов.

Практическая значимость. Предложенный метод обработки эхосигналов может быть применен для улучшения характеристик существующих многодиапазонных лидарно-радиолокационных комплексов. Результаты численного моделирования могут быть использованы при проектировании и оценке энергетических характеристик когерентных многодиапазонных радиолокационных систем.

1. Щукин Г.Г., Борейшо А.С., Жуков В.Ю., Ильин М.Ю., Коняев М.А. Лидарно-радиолокационный метеорологический комплекс // Известия ВУЗов. Физика. 2015. Т. 58. № 10/ 3. С. 100−104.
2. Борейшо А.С. Лидарно-радиолокационный комплекс для определения профиля ветра в пограничном слое атмосферы // Труды XXIX Всерос. симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред». СПб. 2015. С. 88−93.
3. Замарин А.И. Обнаружение и анализ сигналов сложной структуры. СПб.: МО РФ. 1996. 524 с.
4. Кантор И.Л., Солодовников А.С. Гиперкомплексные числа. М.: Наука. 1973. 144 с.
5. Боев С.Ф., Тимошенко А.В., Чеботарь И.В., Балдычев М.Т. Метод комплексного применения бортовых радиотехнических и радиолокационных средств для распознавания радиомолчащих воздушных объектов в условиях радиоэлектронного подавления // Журнал радиоэлектроники. № 4. С. 2.
6. Чеботарь И.В., Балдычев М.Т., Викулова Ю.М. Алгоритм обнаружения и определения параметров эхо-сигналов от малоразмерного воздушного объекта на фоне водной поверхности для бортового радиотехнического комплекса с источником подсвета // Успехи современной радиоэлектроники. 2017. № 9. С. 31−38.
7. Сарычев В.А. Сверхкороткоимпульсная РЛС дециметрового диапазона // Материалы IV Всерос. науч. конф. «Армандовские чтения: Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред». Муром: ВлГМУ. 2014. С. 255−260.
8. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. М.: Радиотехника. 2005. 368 с.
9. Гришин Ю.П., Ипатов В.П., Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы: Учебник для вузов по спец. «Радиотехника» / Под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Высшая школа. 1990. 496 с.
10. Бурковский С.И. Системы междупериодной обработки сигналов на фоне гауссовых пассивных помех в импульсных РЛС (теория, структуры, потенциальная и реальная эффективность) // Сб. науч. трудов 2-го Междунар. радиоэлектронного форума «Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития» (МРФ – 2005). Харьков. 2005. Т. 2. С. 20−23.
11. Atlas D. Radar in Meteorology // Battan memorial and 40-th Anniversary Radar Meteorology conference Met. Soc. Boston. 1990.
12. Bech J., Chau J.L. Doppler Radar Observations – Weather Radar, Wind Profiler, Ionospheric Radar, and Other Advanced Applications. Rijeka, Croatia: InTech. 2012. 482 p.