В.Н. Коврегин1, Г.М. Коврегина2, А.С. Мурзаев3

1-3 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП)
(Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Для типовых радаров с квазинепрерывным излучением необходимо обеспечить возможность наблюдения (обнаружения/измерения) траекторий малоскоростных маловысотных объектов при мешающих отражениях от земли, а также повысить оперативность, точность и устойчивость сеансов наблюдения объектов в дальней зоне. На сегодняшний день эти задачи решаются в рамках концепции адаптивно-робастного наблюдения/сопровождения таких объектов на основе излучений с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) несущего колебания по пачке импульсов, в основном, для одноцелевой ситуации, когда в главном луче радара присутствует только один объект. При многоцелевой ситуации, т.е. при нескольких объектах в луче (в общем случае, разноскоростных, с разнотипными спектрами сигналов, сосредоточенных или рассредоточенных в пространстве) решение указанных задач существенно усложняется. Однако наблюдающийся рост интенсивности и плотности воздушного движения, а также увеличение числа задач группового применения аэрообъектов и другие факторы обуславливают актуальность их разрешения для многоцелевой ситуации в главном луче радара.

Цель. Предложить и исследовать методы и алгоритмы дальнего всеракурсного (инвариантного к скорости) наблюдения (обнаружения/измерения) траекторных параметров нескольких разнотипных аэрообъектов в пространстве главного луча.

Результаты. Представлены методические основы и логика излучения/приема, обработки сигналов и измерений в радаре. Проведено имитационное моделирование процесса одновременного наблюдения нескольких объектов, в том числе со сложным спектром, в широких диапазонах дальностей и скоростей, результаты которого подтверждают работоспособность и эффективность функциональных алгоритмов, синтезированных на основе предложенного методического обеспечения. Показаны пути расширения функциональных возможностей радиолокатора в многоцелевой обстановке и улучшения показателей оперативности, точности, помехоустойчивости и помехозащищенности.

Практическая значимость. Полученные результаты работы могут использоваться при совершенствовании алгоритмико-программного обеспечения разрабатываемых/модернизируемых радаров различного базирования без дополнительных требований к аппаратуре РЛС.

Коврегин В.Н., Коврегина Г.М., Мурзаев А.С. Адаптивно-робастное всеракурсное наблюдение разнотипных объектов в главном луче радара с квазинепрерывным ЛЧМ-излучением // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 1. С. 50−61.
DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202301-05

1. Справочник по радиолокации. В 4-х тт. / Под ред. М. Сколника. Нью-Йорк. 1970: Пер. с англ. под общ. ред. К.Н. Трофимова. Т. 3. Радиолокационные устройства и системы / Под ред. А.С. Винницкого. М.: Советское радио. 1978. 528 с.
2. Дудник П.И., Кондратенков Г.С., Татарский Б.Г., Ильчук А.Р., Герасимов А.А. Авиационные радиолокационные комплексы и системы. М.: Изд. ВВИА им. проф. В.И. Жуковского. 2006.
3. Справочник по радиолокации. В 2-х кн. / Под ред. М.И. Сколника: Пер. с англ. под общ. ред. В.С. Вербы. Кн. 1. М.: Техносфера. 2015. 672 с.
4. Справочник по радиолокации. В 2-х кн. / Под ред. М.И. Сколника: Пер. с англ. под общ. ред. В.С. Вербы. Кн. 2. М.: Техносфера. 2015. 680 с.
5. Верба В.С., Татарский Б.Г. Радиолокационные системы авиационно-космического мониторинга земной поверхности и воздушного пространства. М.: Радиотехника. 2014. 574 с.
6. Kovregin V.N., Kovregina G.M. Adaptive-robust Methods for Detecting, Capturing and Tracking Hovering, Low- and High-speed Objects in Integrated Radar-Inertial Systems with Quasi-Continuous Radiation // 28th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS). 2021. 9470845.
7. Kovregin V.N., Kovregina G.M., Murzaev A.S. A Unified Method for Observation of an Air Object with a Complex Spectrum in Radar with Quasi-Continuous Radiation // 29th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, State Research Center of the Russian Federation Concern CSRI Elektropribor. JSC. 2022. Р. 56-59.
8. Коврегин В.Н., Коврегина Г.М. Адаптивно-робастная калмановская фильтрация неоднозначных измерений при дальнометрии в импульсно-доплеровских радарах с квазинепрерывным излучением // Сб. материалов Междунар. Форума CMMM-2021 «Математические методы и модели в высокотехнологичном производстве». СПб. 2021.
9. Коврегин В.Н., Коврегина Г.М. Унифицированный метод адаптивно-робастной редукции неопределенностей при раскрытии «слепых» зон и дальнометрии воздушных объектов в импульсно-доплеровских радарах // Системный анализ и логистика. 2021. Вып. 4(30). С. 42–48.
10. Патент на изобретение RU 2 697 509 C2, МПК G01S 13/08 (2006/02). Способ обнаружения, измерения дальности и скорости низколетящей малоскоростной цели в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях при высокой частоте повторения и инвертируемой линейной частотной модуляции. / Коврегин В.Н., Коврегина Г.М.; приор. 25.05.2017; заявитель и патенто-обладатель Российская Федерация. Опуб. 15.08.2019. Бюл. №23.
11. Патент на изобретение RU 2 692 912 С1 МПК G01S 13/00, G01S 13/00 (2006/01). Способ одновременного измерения даль-ности, скорости и ускорения малоскоростной маневрирующей воздушной цели в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях при высокой частоте повторения импульсов и линейной частотной модуляции. / Коврегин В.Н., Коврегина Г.М.; приор. 13.02.2018; заявитель и патентообладатель Российская Федерация. Опубл. 01.07.2018. Бюл. № 19.
12. Kovregin V.N., Kovregina G.M., Murzaev A.S. Method of Observation/Recognition/Classification of an Aerial Object by Chirp Echo Signals with a Complex Spectrum // 29th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, State Research Center of the Russian Federation Concern CSRI Elektropribor. JSC. 2022. Р. 96-99.
13. Бестугин А.Р., Рыжиков М.Б., Киршина И.А., Сванидзе В.Г. Контроль рабочего диапазона пеленгационной характеристики бортовой фазированной антенной решетки посредством компенсационного канала // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. Т. 75. № 10. С. 39-47.
14. Бестугин А.Р., Рыжиков М.Б., Новикова Ю.А., Киршина И.А. Поиск условий обеспечения однозначного диапазона пеленгационной характеристики активной фазированной антенной решетки с использованием разностных каналов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2022. Т. 22. № 4. С. 34-40.