С.А. Климов1, С.С. Рачковский2, А.В. Ашихмин3, М.А. Свиридов4, А.Н. Коваленков5

1–5 Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации  имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского (г. Смоленск, Россия)

Постановка проблемы. В радиолокации давно известен и хорошо зарекомендовал себя акустический метод масштабного физического моделирования, который можно рассматривать как логическое продолжение метода математического моделирования, а также как предварительный этап по отношению к методам натурных или полунатурных экспериментальных исследований.

Цель. Обосновать принципы построения и методику создания акустической безэховой камеры для проведения масштабного физического моделирования функционирования радиолокационных систем.

Результаты. Предложен метод масштабного физического моделирования функционирования РЛС в воздушной среде в специально созданной под решение этой задачи акустической безэховой камере. Установлено, что ультразвуковое моделирование обладает большой эффективностью при разработке новых РЛС и имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами исследования: относительно небольшая стоимость и трудоемкость создания, эксплуатации оборудования и проведения экспериментов; большая достоверность и точность получаемых результатов, сравнимая с натурными экспериментами; большая гибкость перестройки аппаратуры при моделировании РЛС различных типов и диапазонов; возможность использования 

Практическая значимость. Результаты ультразвукового моделирования (оцифрованных эхосигналов) можно использовать для проведения полунатурного и математического моделирования.

Климов С.А., Рачковский С.С., Ашихмин А.В., Свиридов М.А., Коваленков А.Н. Моделирование функционирования радиолокационных систем в акустической безэховой камере // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2021. Т. 19. № 5. С. 5−24. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202105-01

1. Радиолокационное распознавание и методы математического моделирования. Научно-технич. серия «Радиолокация и радиометрия», № 2, Вып. 3 / Под ред. Я.Д. Ширмана. Радиотехника. 2000. 97 с.
2. Штагер Е.А. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы. М.: Радио и связь. 1986. 184 с.
3. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Под ред. Я.Д. Ширмана. Радиотехника. 2017. 520 с.
4. Семин А.И., Трофимов В.Н. Масштабное физическое гидроакустическое моделирование радиолокационных систем получения и обработки радиолокационных изображений высокого разрешения // Известия РАН. Теория и системы управления. 2005. № 4. С. 143−157.
5. Трофимов В.Н. Масштабное физическое гидроакустическое моделирование РЛС с синтезированной апертурой малой дальности для БПЛА // Журнал радиоэлектроники (электронный журнал). 2019. № 9. URL= http://jre.cplire.ru/jre/sep19/7/text.pdf. DOI 10.30898/1684-1719.2019.9.7.
6. Козлов А.В., Косынкин А.И., Мороз А.В., Пименов В.Ф., Сахно И.В. Моделирование многопозиционной радиолокационной системы с синтезированной апертурой антенны с использованием ультразвукового диапазона длин волн // Труды XXVIII Всерос. симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред». СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского. 2013. № 10. Т. 1. С. 419−429.
7. Мороз А.В., Пименов В.Ф., Соколов С.М. Локационный акустический комплекс полунатурного моделирования радиолокационных систем с синтезированной апертурой антенны // Материалы юбилейной 70-й Всерос. научно-технич. конф. СПб.: СПбНТОРЭС имени А.С. Попова. 2015. Т. 1. С. 78−79.
8. Шкапский Г.И., Курнина Д.В., Смолин В.П. Масштабное физическое ультразвуковое моделирование, его программная и аппаратная сторона // Сб. статей VII Междунар. научно-практическая конф. «Технические науки – от теории к практике». Новосибирск: СибАК. 2012. Часть I. С. 86−98.
9. Суханов Д.Я., Латипова Л.М. Ультразвуковое видение в воздухе на основе взаимно ортогональных линейных решеток из излучателей и приемников // Известия ВУЗов. Физика. 2012. Т. 55. № 9/2. С. 12−16.
10. Суханов Д.Я., Латипова Л.М. Ультразвуковидение в воздухе с применением крестовидной матрицы ультразвуковых излучателей и приемников // Известия вузов. Физика. 2013. Т. 56. № 8/2. С. 145−148.
11. Moore R.K. Acoustic simulation of radar returns // Microwaves. 1962. V. 1. № 7. P. 20−35.
12. Staveley J.R. Automated ultrasonic radar simulator // The Radio Electron. Eng. 1971. V. 41. № 8. P. 351−356.
13. Vincent B., Mouton E., Chaumette C., Nouals O., Besson О. Synthetic Aperture Radar Demonstration Kit For Signal Processing Education // IEEE International Conference. 2007. V. 3. P. 709−712.
14. Solak G. Application of SAR techniques in an ultrasound testbed // In partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Electrical and Electronics Engineering. 2008. 101 p.
15. Clemente C., Balleri A., Woodbridge K., Soraghan J.J. Developments in target micro-Doppler signatures analysis: radar imaging, ultrasound and through-the-wall radar // EURASIP Journal on Advances in Signal Processing. 2013. Режим доступа: http://asp.eurasipjournals.com/content/2013/1/47. DOI: 10.1186/1687-6180-2013-47.
16. Dura-Bernal S., Garreau G., Andreou C., Andreou A., Georgiou J., Wennekers T., Denham S. Human action categorization using ultrasound micro-doppler signatures // In Proceedings of the Second international conference on Human Behavior Unterstanding HBU’11. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg. 2011. P. 18−28.
17. Справочник конструктора РЭА: Общие принципы конструирования / Под ред. Р.Г. Варламова. М.: Сов. радио. 1980. 480 с.
18. Веников В.А. Теория подобия и моделирования применительно к задачам электроэнергетики. М.: Высшая школа. 1966. 278 с.
19. Бреховских Л.М. Дифракция звуковых волн на неровной поверхности // ДАН СССР. 1951. Т. 79. № 4. С. 585−588.
20. Исакович М.А. Рассеяние волн от статистически-шероховатой поверхности // ЖЭТФ. 1952. Т. 23. № 3 (9). С. 305−314.
21. Басс Ф.Г., Фукс И.М. Рассеяние волн на статистически шероховатой поверхности. М.: Наука. 1972. 424 с.
22. Майзельс Е.Н., Торгованов В.А. Измерение характеристик рассеяния радиолокационных целей / Под ред. М.А. Колосова. М.: Сов. радио. 1972. 232 с.
23. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. и др. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат. 1991. 1232 с.
24. Штагер Е.А. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы. М.: Радио и связь. 986. 184 с.
25. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / Под ред. И.П. Голямина. М.: Сов. радио. 1979. 400 с.
26. www.murata.com.
27. Jackson P. Jane's All The World's Aircraft 2004–2005 // Jane's Information Group. 2004. P. 706−712. 860 p.
28. Moore R.K. Acoustic simulation of radar returns // Microwaves. 1962. V. 1. № 7.