А.В. Мороз1, В.П. Савченко2

1,2 АО «РТИ имени академика А.Л. Минца» (Москва, Россия)
 

Постановка проблемы. Важной проблемой в современной локации является обнаружение низколетящих малоразмерных объектов на фоне подстилающей поверхности. Учитывая особенности современной локации – использование сверхширокополосных (СШП) импульсов с все более впечатляющими характеристиками излучения и приема, непрерывное уточнение моделей распространения СШП в средах, а также разработку и применение все более детальных и точных цифровых карт местности, представляется актуальным проведение анализа рабочих характеристик обнаружителя с привлечением данных особенностей.

Цель. Численно исследовать характеристики обнаружения малоразмерных низколетящих объектов наземным некогерентным приемником одиночных СШП-импульсов с использованием модели приповерхностного радиоканала Лонгли–Райса и цифровых карт местности.

Результаты. Установлено, что для практически реализуемых СШП-параметров, взятых из известных публикаций, дальность обнаружения объекта с ЭПР ~0,2 м2 на высотах ~20 м на местности типа «лес» составляет ~7 км.

Практическая значимость. Представленная в работе методика расчетов будет полезной для предварительной оценки рабочих характеристик наземного СШП-локатора по низколетящим объектам при привязке зоны обзора к конкретному географическому району.

Мороз А.В., Савченко В.П. Синтез приемника сверхширокополосного сигнала и оценка его рабочих характеристик по малоразмерным низколетящим объектам в приземном слое атмосферы // Наукоемкие технологии. 2022. Т. 23. № 5. С. 16–24. DOI: https:// doi.org/10.18127/j19998465-202205-03

1. Taylor J.D. (Ed.) Ultra-wideband radar technology -2001. CRC Press. Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.
2. Lacomme P., Hardange J.P., Marchais J.C, Normant E. Air and Spaceborne Radar Systems – an introduction. 2001. William Andrew Publishing.
3. Billingsley J.B. Low-Angle Radar Land Clutter. Measurements and Empirical Models. 2002. William Andrew Publishing.
4. Ward K., Tough R., Watts S. Sea Clutter. Scattering, the K Distribution and Radar Performance. 2013. The Institution of Engineering and Technology. Michael Faraday House.UK.
5. Upton L.O., Thurman L.A. Radars for the Detection and Tracking of Cruise Missiles. Lincoln Laboratory J. 2000. V. 12, № 2.
   P. 355–366.
6. Feng S. Chen J. Low-Angle Reflectivity Modeling of Land Clutter. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. April 2006. V. 3. № 2. P. 254–258.
7. Whitrow J.L. A Model of Low Grazing Angle Sea Clutter for Coherent Radar Performance Analysis. DSTO–TR–2864. 2013. Defence Science and Technology Org. Edinburgh, South Australia 5111, Australia.
8. Fante R.L. Probability of Detecting a Fluctuating Target immersed in both Noise and Clutter. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. AES-13. November 1977. № 6. P. 711–716.
9. Immoreev I. Y. Ultrawideband Radars: Features and Capabilities. Journal of Communications Technology and Electronics. 2009.
   V. 54. № 1. P. 1–26.
10. Salt J. E., Nguyen H. H. Performance Prediction for Energy Detection of Unknown Signals. IEEE Transactions on Vehicular Technology. November 2008. V. 57. № 6. P. 3900–3904.
11. Urkovits H. Energy Detection of Unknown Deterministic Signals. Proceedings IEEE. 1967. V. 55. № 4. P. 523–531.
12. Atapattu S., Tellambura C., Jiang H. Energy Detection for Spectrum Sensing in Cognitive Radio. Springer New York, Heidelberg, Dordrecht London, 2014.
13. Digham F.F., Alouini M.-S., Simon M.K. On the Energy Detection of Unknown Signals over Fading Channels. Proc IEEE Int Conf Commun, Anchorage, AK. May 2003. P. 3575–3579.
14. Digham F.F., Alouini M.S., Simon M.K. On the energy detection of unknown signals over fading channels. IEEE T on Communications 55(1). 2007. P. 21–24.
15. Olabiyi O., Alam S., Odejide O., Annamalai A. Further Results on the Energy Detection of Unknown Deterministic Signals over Generalized Fading Channel. IEEE International Workshop on Recent Advances in Cognitive Communications and Networking. 2011. P. 908–912.
16. Richards M.A. Fundamentals of Radar Signal Processing. 2-nd Ed, McGraw-Hill. 2014.
17. Chernogor L.F., Lazorenko O.V. Radar Equation for Ultra-Wideband Signals. Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals, 17–21 September. 2012. Sevastopol. P. 34–38.
18. Hufford G.A., Longley A.G., Kissick W.A. A guide to the use of the ITS irregular terrain model in the area prediction mode. 1982. NTIA Report 82–100.
19. Ayasli S. SEKE: A Computer Model for Low Altitude Radar Propagation Over Irregular Terrain. IEEE Transactions on Antennas Propagation. 1986. AP-34. № 8. P. 1013–1023.
20. Беличенко В.П., Буянов Ю.И., Кошелев В.И. Сверхширокополосные импульсные радиосистемы. Новосибирск: Наука. 2015.
21. Astanyn L.Y.,Kostylev A.A. Ultrawideband Radar Measurements Analysis and Procerssing. IEE. London. 1997.
22. Shirman Y.D., Leshchenko S.P., Orlenko V.M. Advantages and Problems of Wideband Radar. Radar 2003 IEEE. P. 15–21.
23. Prather W.D., Baum C.E., Torres R.J., Sabath F., Nitsch Daniel. Survey of Worldwide High-Power Wideband Capabilities. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2004. V. 46. № 3. P. 335–344.
24. Manteghi M., Rahmat-Samii Y. On the Characterization of a Reflector Impulse Radiating Antenna (IRA): Full-Wave Analysis and Measured Results. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2006. V. 54. № 3.  P. 812–822.