Н.Ю. Бабанов1, В.В. Дмитриев2, И.Н. Замятина3, С.В. Ларцов4

1,4 Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (г. Нижний Новгород, Россия)
2, 3 АО «ФНПЦ «Научно-исследовательский институт радиотехники» (г. Нижний Новгород, Россия)
4 АО «Гипрогазцентр» (г. Нижний Новгород, Россия)
1 babanov@nntu.ru, 2 dmit.v@mail.ru, 3 zamirnik@gmail.com, 4 lartsov.sergey@gmail.com

Постановка проблемы. Для нелинейных радиолокаторов дистанционного поиска мин с электронными взрывателями обязательной функцией после обнаружения данного типа нелинейного рассеивателя является определение его координат. При этом: 1) оборудование локализации цели должно быть в основном тем же, что и оборудование для обнаружения; 2) зондирование должно находиться в диапазоне 200…1000 МГц с полосой порядка 10% из-за габаритных ограничений носителя и частотно-пространственных свойств мин с электронными взрывателями; 3) для определения дальности и пеленга цели приходится использовать импульсно-временные методы, позволяющие выполнять измерения по первому принимаемому радиоимпульсу, из-за переотражений от границы раздела сред и окружающих предметов; 4) необходимо учесть специфику взаимодействия импульсного зондирующего сигнала с нелинейным рассеивателем на частотах четных нелинейных продуктов, связанную с априори неизвестными полярностями включения нелинейных элементов мины. В результате указанных ограничений, прежде всего – частотных, традиционные методы моноимпульсной радиолокации не позволяют обеспечить точность локализации цели лучше, чем 1,5 м, что недостаточно для практики.

Цель. Предложить новый метод, позволяющий обеспечить необходимую для практики точность определения координат нелинейных рассеивателей – мин с электронными компонентами, обнаруженных нелинейным радиолокатором.

Результаты. Предложен новый метод синхронной обработки принимаемого сигнала в приемнике одночастотного или двухчастотного нелинейного радиолокатора, позволяющий с ростом числа обрабатываемых радиоимпульсов одновременно улучшать соотношение сигнал/шум и параметры разрешения при определении дальности до нелинейного рассеивателя, что позволяет с необходимой точностью применить временные импульсные методы определения местоположения цели.

Практическая значимость. Представленный новый метод может быть применен для нелинейных одночастотных или двухчастотных радиолокаторов дистанционного поиска мин с электронными взрывателями с локализацией местоположения обнаруженной мины.

Бабанов Н.Ю., Дмитриев В.В., Замятина И.Н., Ларцов С.В. Определение координат нелинейного рассеивателя при помощи нелинейного радиолокатора // Нелинейный мир. 2025. Т. 23. № 2. С. 63–76. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700970-202502-07

1. Горбачев А.А. Особенности зондирования электромагнитными волнами сред с нелинейными включениями // Радиотехника и электроника. 1996. Т. 41. № 2. С. 152–157.
2. Бабанов Н.Ю., Дмитриев В.В., Замятина И.Н. Ларцов С.В. Экспериментальная апробация использования шумового зондирующего сигнала в одночастотном нелинейном радиолокаторе // Проектирование и технология электронных средств. 2021. № 3. С. 14–19.
3. Штейншлейгер В.Б. К теории рассеяния электромагнитных волн вибратором с нелинейным контактом // Радиотехника и электроника. 1978. Т. 23. Вып. 7. С. 1329–1338.
4. Fastman A., Horle L. Generation of Srurious Signals by nonlinearity of the transmission path. Proceedings of the IRE. 1940. V. 28. Р. 438.
5. Щербаков Г.Н. Средства обнаружения управляемых взрывных устройств // Специальная техника. 2000. № 5. С. 40–43.
6. Opitz C.L. Metall-detecting radars rejects clutter naturally. Microwaves. 1976. № 8. P. 43–47.
7. Hager R.O. Harmonic radar systems for near-ground in foliage nonlinear scatteres. IEEE Transactions on Aerospace and Electron Systems. 1976. V. 2. № 2. P. 35–39.
8. Вернигоров Н.С. Нелинейный радиолокатор – эффективное средство обеспечения безопасности в области утечки информации. Конфидент. 1996. № 1. С. 67–69.
9. Притыко С.М. Нелинейная радиолокация: принцип действия, область применения, приборы и системы // Специальная техника. 1995. № 12. С. 21–24.
10. Куприянов А.И., Хорев А.А. Нелинейные радиолокаторы // Защита информации. Инсайд. 2019. № 1.
11. Шашок В.Н., Филиппов С.И., Багаев Д.В., Малышев А.Н. Подход к разработке мобильных робототехнических комплексов разминирования // Изв. ЮФУ. Сер.: Технические науки. 2014. № 3(152). С. 58–70.
12. Ларцов С.В., Тараканков С.П. Определение местоположения нелинейного рассеивателя // Нелинейный мир. 2007.
    Т. 5. № 7–8. С. 469–476.
13. Щербаков Г.Н., Шлыков Ю.А., Николаев А.В., Бровин А.В. К оценке фундаментальных пределов в нелинейной радиолокации // Спецтехника и связь. 2008. № 2. С. 21–25.
14. Петров Б.М., Семенихина Д.В., Панычев А.И. Эффект нелинейного рассеяния. Таганрог: ТРТУ. 1997. 202C.
15. Горбачев А.А., Ларцов С.В., Тараканков С.П., Чигин Е.П. Помехи в системах нелинейного зондирования // Нелинейный мир. 2007. Т. 5. № 7–8. С. 459–464.
16. Патент RU2 474 839. Способ и устройство нелинейной радиолокации / В.И. Ирхин, С.Н. Матюгин. 2013.
17. Беляев В.В., Маюнов А.Т., Разиньков С.Н. Исследование потенциальной точности и разрешающей способности нелинейных радиолокационных станций с линейной частотной модуляцией сигналов // Измерительная техника. 2003. № 7. С. 45–47.
18. Бабанов Н.Ю., Дмитриев В.В., Замятина И.Н. О применении ЛЧМ-зондирующих сигналов в нелинейной радиолокации // Вестник НГИЭИ. 2018. № 3 (82). С. 18–27.
19. Патент РФ RU2474840C2. Нелинейный радиолокатор с целеуказателем / А.Ю. Дащенко, А.П. Дюгованец, А.В. Червинко. 2011.
20. Горбачев А.А., Ларцов С.В., Тараканков С.П., Чигин Е.П. Измерение характеристик объектов, нелинейно-рассеиваю­щих электромагнитные волны // Радиотехника и электроника. 2001. Т. 46. № 6. С. 659–665.
21. Бабанов Н.Ю., Ларцов С.В. Необходимые характеристики для описания пространственных свойств простых нелинейных рассеивателей // Радиотехника. 2009. № 5. С. 34–39.
22. Горбачев А.А., Ларцов С.В. Поляризационные свойства двухвибраторной модели нелинейного рассеивателя // Радиотехника и электроника. 1995. Т. 40. № 12. С. 1761.
23. Усачев В.А., Голов Н.А., Кудрявцева Н.В., Сагдатов А.А. Моделирование и обработка сигнала со ступенчатым изменением частоты // Наука и образование: Электронное научное издание. Январь 2017. Номер # 01.
24. Патент № 2326402 (РФ). Способ измерения радиальной скорости воздушной цели в режиме перестройки частоты от импульса к импульсу // В.Ю. Савостьянов, Д.А. Майоров, Д.Г. Митрофанов, А.Г. Прохоркин. 2008.