Определение скорости и ускорения маневрирующего объекта в широкополосной радиолокационной станции с непрерывным линейно-частотно-модулированным излучением
- 1,2 ВУНЦ ВВС «ВВА им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия)
Аннотация
Постановка проблемы. Для радиолокационного мониторинга маневрирующих космических объектов (КО) требуется обработка сигналов, обеспечивающая высокую точность оценки кинематических параметров при длительном когерентном накоплении. Изменение радиальной скорости объекта в интервале наблюдения приводит к фазовым искажениям эхо-сигнала, снижая эффективность накопления и точность оценивания параметров движения. В связи с этим важной задачей является разработка алгоритмов, позволяющих совместно оценивать радиальную скорости и ускорение в условиях длительного накопления.
Цель. Представить алгоритм оценки параметров движения КО, движущегося с изменяемыми радиальными скоростью и ускорением, в широкополосной радиолокационной станции (РЛС) с длительным когерентным накоплением сигналов.
Результаты. Предложен алгоритм оценки радиальной скорости и ускорения объекта для РЛС с непрерывным линейно-частотно-модулированным излучением, базирующийся на двухэтапной фазоразностной обработке. Приведена математическая модель сигнала биений и обоснована структура алгоритма для компенсации фазовых искажений. Представлены выражения для потенциальных точностных характеристик. Выполнен натурный эксперимент, результаты которого подтверждают работоспособность разработанного алгоритма и его эффективность при увеличении времени накопления эхо-сигналов. В ходе оценки вычислительной сложности предложенного алгоритма установлено, что реализация предложенного алгоритма возможна в реальном масштабе времени на современной элементной базе.
Практическая значимость. Предложенный алгоритм может быть использован при создании перспективных РЛС непрерывного излучения, ориентированных на оценку параметров орбиты КО.
- Поступила
- 16.03.2026
- Одобрена
- 31.03.2026
- Принята
- 30.07.2026
Для цитирования
Лихачев В.П., Пигалицын Р.А. Определение скорости и ускорения маневрирующего объекта в широкополосной радиолокационной станции с непрерывным линейно-частотно-модулированным излучением // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 8. С. 58–68. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202608-06
Список источников
- LeoLabs [Электронный ресурс]: платформа космического мониторинга. URL: https://leolabs.space (дата обращения: 09.03.2026).
- Ильчук А.Р., Меркулов В.И., Самарин О.Ф., Юрчик И.А. Влияние интенсивного маневрирования целей на показатели эффективности системы первичной обработки сигналов в бортовой РЛС // Радиотехника. 2003. № 6. С. 58-63.
- Ильчук А.Р., Меркулов В.И., Юрчик И.А. Особенности обнаружения сигналов в бортовых РЛС при наблюдении интенсивно маневрирующих целей // Радиотехника. 2004. № 10. С. 63-67.
- Верба В.С., Меркулов В.И., Закомолдин Д.В., Лихачев В.П. Проблемы перехвата высокоскоростных летательных аппаратов, маневрирующих по сложным законам. Часть 2. Анализ траекторий полета зарубежных летательных аппаратов // Успехи современной радиоэлектроники. 2024. Т. 78. № 4. С. 5-14. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202404-01.
- Ryazantsev L.B., Likhachev V.P. Assessment of range and radial velocity of objects of a broadband radar station under conditions of range cell migration // Measurement Techniques. 2018. V. 60. № 11. P. 1158-1162.
- Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. Малогабаритные многофункциональные РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением. Монография. М.: Радиотехника. 2020.
- Патент № 2799812 (РФ). Способ определения дальности, радиальной скорости и углового положения цели в РЛС с непрерывным излучением. / Богомолов А.В., Лихачев В.П., Власенкова А.А., Тимофеева Н.С. Опубл. 12.07.2023. Бюл. №20.
- Fu M., Zhang R., Tang J., Deng Z. Detection of fast-moving and accelerating target using linear frequency-modulated continuous-wave radars // Sensors Journal. 2024. № 21. P. 34816-34827.
- Zhang Y., Hong R., Yang Ch., Zhang Y., Deng Z., Posted Sh.Jin. A fast motion parameters estimation method based on cross-correlation of adjacent echoes for wideband LFM radars // Applied sciences. 2017. № 7(5). Р. 500. DOI: 10.3390/app7050500.
- Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. М.: Радиотехника. 2005.
- Рязанцев Л.Б., Лихачев В.П., Шатовкин Р.Р. Фазоразностный способ определения ускорения сближения истребителя с воздушной целью // Труды МАИ. 2015. № 84.
- Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации. М.: Советское радио. 1970.
- Локшин Б.Я., Самсонов В.А. Задача о движении тела в сопротивляющейся среде. Качественный анализ. М.: Изд-во МГУ. 2012.