Б.Г. Татарский – д.т.н., профессор,  директор научно-образовательного центра АО «Концерн «Вега» (Москва);  профессор, кафедра «Радиолокация, радионавигация и бортовое радиоэлектронное оборудование»,  Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) E-mail: boris-tatarsky@inbox.ru

Д.А. Ясенцев – к.т.н., доцент,  кафедра «Радиолокация, радионавигация и бортовое радиоэлектронное оборудование», 

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) E-mail: yasentsev@gmail.com

Постановка проблемы. Селекция наземных движущихся целей (СНДЦ) является одним из основных режимов функционирования бортовых радиолокационных комплексов, предназначенных для обзора подстилающей поверхности. Сложности решения данной задачи возникают из-за малых скоростей движения и небольших габаритных размеров наблюдаемых наземных целей. В режиме СНДЦ решаются задачи определению местоположения НДЦ, оценки ее радиальной и тангенциальной составляющих вектора скорости, и индикации на фоне радиолокационного изображения подстилающей поверхности.

Обнаружение малоразмерных НДЦ в бортовых РЛС обзора подстилающей поверхности осуществляется совместно с режимом синтезирования апертуры антенны, который реализуется путем длительного когерентного накопления траекторного сигнала при поступательном движении носителя РЛС. Использование режима синтезирования апертуры антенны позволяет повысить разрешающую способность РЛС по углу, что позволяет существенно повысить соотношение «сигнал-фон» в элементе разрешения для наблюдаемых подвижных целей. Недостатком подобных подходов при СНДЦ становится миграция отметки НДЦ по азимуту, для компенсации которой требуется использование многоканальных (моноимпульсных или интерферометрических) антенных систем РЛС и специальных алгоритмов обработки.

Наиболее сложной задачей в режиме СНДЦ является оценка тангенциальной составляющей вектора скорости НДЦ. Сложность данной задачи обусловлена тем, что изменение расстояния вследствие движения цели поперек линии визирования, а, следовательно, и изменение фазовой структуры сигнала, очень мало. Исследования показали, что существенного изменения вида отклика при наличии тангенциальной скорости цели по сравнению с неподвижной целью не происходит.

При вращении фазового центра реальной антенны (ФЦ РА) также возможно формирование синтезированной апертуры, повышающей угловое разрешение бортовой РЛС. Это, например, осуществляется при установке слабонаправленных антенн в законцовку лопасти несущего винта носителя вертолетного типа.

Цель. Предложить дополнительную обработку траекторного сигнала, возникающего при вращении ФЦ РА, заключающуюся в разбиении реализации сигнала на две подапертуры, совместная обработка которых позволяет выделить разность фаз сигналов подапертур, необходимую для обнаружения целей, двигающихся с тангенциальной скоростью.

Результаты. Проведен анализ траекторного сигнала, возникающего при движении цели перпендикулярно линии визирования, в РСА, формирующей синтезированную апертуру за счет вращения ФЦ РА. Приведена функциональная схема устройства для обнаружения целей, движущихся с тангенциальными скоростями, оценки направления движения, а также модуля тангенциальной скорости цели. При помощи математического моделирования показана возможность реализации способа обнаружения, реализуемого описанным устройством.

Практическая значимость. Предлагаемое устройство оценки тангенциальной скорости цели позволяет решить задачу селекции НДЦ, используя только один ФЦ РА, за счет разбиения траекторного сигнала на две подапертуры с их последующей совместной обработкой.

1. Авиационные системы радиовидения / Под ред. Г.С. Кондратенкова. М.: Радиотехника. 2015.
2. Верба В.С., Неронский Л.Б., Осипов И.Г., Турук В.Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования / Под ред. В.С. Вербы. М.: Радиотехника. 2010.
3. Кошелев В.И., Кирдяшкин В.В., Сычёв М.И. Ясенцев Д.А. Актуальные вопросы радиолокации / Под ред. П.А. Бакулева.М.: МАИ. 2016.
4. Радиолокационные системы авиационно-космического мониторинга земной поверхности и воздушного пространства / Под ред. В.С. Вербы, Б.Г. Татарского. М.: Радиотехника. 2014.
5. Ясенцев Д.А. Особенности обработки сигналов в РСА при вращении фазового центра реальной антенны // Информационноизмерительные и управляющие системы. 2018. № 5. С. 26−32. DOI 10.18127/j20700814-201805-01.
6. Татарский Б.Г., Майстренко Е.В., Ясенцев Д.А. Перспективные радиолокационные системы носителей вертолетного типа с синтезированием апертуры антенны // Сб. докладов конф. «Актуальные вопросы развития систем и средств воздушнокосмической обороны». 25−27 сентября 2014. Москва.
7. Верба В.С., Татарский Б.Г., Ясенцев Д.А. и др. Комплексы с беспилотными летательными аппаратами. В 2-х книгах. Кн. 1. Принципы построения и особенности применения комплексов с БЛА / Под ред. В.С. Вербы и Б.Г. Татарского М.: Радиотехника. 2016.
8. Ясенцев Д.А., Сергеев А.В. Исследование особенностей траекторного сигнала при вращении фазового центра реальной антенны и наблюдении наземных движущихся целей // Успехи современной радиоэлектроники. 2018. № 10. С. 60−66. DOI 10.18127/j20700784-201810-08.
9. Татарский Б.Г., Ясенцев Д.А., Майстренко Е.В. Селекция движущихся наземных целей в режиме синтезирования апертуры антенны при комбинированной поступательно-вращательной траектории движения фазового центра антенны // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2016. № 1. С. 21−29.
10. Ясенцев Д.А. Особенности селекции наземных движущихся целей в РЛС с синтезированием апертуры при вращении фазового центра реальной антенны // Сб. трудов XII Всерос. научно-технич. конф. «Радиолокация и радиосвязь». 26−28 ноября 2018. Москва.
11. Татарский Б.Г., Ясенцев Д.А. Когерентная селекция наземных движущихся целей при вращении фазовых центров реальных антенн // Тезисы докладов 9-й Всерос. конф. «Радиолокация и радиосвязь». 21−25 ноября 2015.
12. Татарский Б.Г., Ясенцев Д.А., Майстренко Е.В., Дроздов Д.О. Когерентная селекция наземных движущихся целей при вращении фазовых центров реальных антенн // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2016. № 3. С. 23−28.