Машиностроение и компьютерные технологии. 2017; : 32-44
Анализ потенциальной разрешающей способности многопозиционного радиолокационного комплекса обзора лётного поля
https://doi.org/10.24108/1217.0001357Аннотация
Специализированные радиолокационные станции обзора летного поля являются одним из обязательных средств обеспечения безопасности полетов и диспетчерского обслуживания аэродромов. Перспективным является направление по созданию многопозиционных радиолокационных комплексов обзора летного поля (МП РЛК ОЛП), включающих в свой состав комплект радиолокационных датчиков (РЛД). Актуальной является проблема количественной оценки потенциальной разрешающей способности МП РЛК ОЛП.
Изложены два подхода к оценке потенциальной разрешающей способности с использованием «совместной» функции рассогласования (ФР): аддитивный и мультипликативный. Оба подхода позволяют учитывать вид используемого радиолокационного сигнала, форму диаграммы направленности антенны (ДНА), геометрию размещения РЛД на плоскости летного поля.
Рассмотренные подходы по оценке разрешения были реализованы в программном комплексе анализа характеристик МП РЛК ОЛП. Для частного примера размещения четырех РЛД приведены результаты расчетов ФР: вид «сверху», изометрическая проекция, сечение по уровню -3 дБ.
Представлена оценка разрешающей способности МП РЛК ОЛП в декартовой системе координат. Сделаны выводы о возможности получения разрешающей способности МП РЛК ОЛП, превышающей разрешение одиночного РЛД, за исключением варианта изотропной ДНА и аддитивного способа оценки.
Разработанный программный комплекс применим для анализа и обоснования:
- требований к РЛД по разрешающей способности;
- рекомендаций по размещению РЛД;
- разрешающей способности МП РЛК ОЛП, включающего в свой состав РЛД с известными характеристиками и заданным размещением.
Список литературы
1. Шумов А.В. Анализ целевых направлений развития технических средств наблюдения глобальной аэронавигационной системы // Радиооптика. МГТУ им. Н.Э. Баумана: электрон. журн. 2015. № 5. С. 16–36. DOI: 10.7463/rdopt.0515.0825966
2. Скосырев В.Н., Кочкин В.А., Шумов А.В., Ананенков А.Е., Слукин Г.П., Нефедов С.И., Федоров И.Б. Пути создания радиооптического комплекса контроля воздушного и наземного пространства для диспетчерских служб региональных аэропортов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана: электрон. журн. 2015. № 11. С. 301–324. DOI: 10.7463/1115.0825935
3. Черняк В.С. Многопозиционная радиолокация. М.: Радио и связь, 1993. 415 с.
4. Кондратьев В.С., Котов А.Ф., Марков Л.Н. Многопозиционные радиотехнические системы / Под ред. В.В. Цветнова. М.: Радио и связь, 1986. 264 с.
5. Авиационные радиолокационные комплексы и системы: учебник / П.И. Дудник, Г.С. Кондратенков, Б.Г. Татарский, А.Р. Ильчук, А.А. Герасимов; под ред. П.И. Дудника. М.: Изд-во ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2006. 1112 с.
6. Черняк В.С. Многопозиционные радиолокационные системы на основе MIMO РЛС // Успехи современной радиоэлектроники. 2012. № 8. C. 29–47.
7. Скосырев В.Н., Cлукин Г.П., Усачев В.А., Ананенков А.Е., Коновальцев А.В., Нуждин В.М., Соколов П.В. Многофункциональный аэродромный радиолокатор по технологии сверхкороткоимпульсной радиолокации // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер.: Приборостроение. 2007. № 4. С. 120 – 122.
8. Ananenkov A.E., Skosyrev V.N., Konoval’tsev A.V., Nuzhdin V.M., Rastorguev V.V. Multi-functional aerodrome control radar by USPR technology // 29th congress of the Intern. Council of the Aeronautical Sciences: ICAS 2014 (St. Petersburg, Russia, September 7-12, 2014): Proc. Vol. 1. Red Hook: Curran Associates Inc., 2014. Pp. 3867-3873.
9. Федоров И.Б., Слукин Г.П., Нефедов С.И., Скосырев В.Н., Ананенков А.Е., Нуждин В.М. Многофункциональная РЛС малой дальности для удалённой диспетчеризации региональных аэропортов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана: Электрон. журн. 2014. № 12. С. 633–644. DOI: 10.7463/1214.0751276
10. Dotsenko V.V., Nosov D.M., Osipov M.V., Rovkin M.E., Surkov A.S., Khlusov V.A. Close range coverage ship radar with distance high resolution // 20th intern. Crimean conf. «Microwave & Telecommunication Technology»: CriMiCo 2010 (Sevastopol, Ukraine, Sept. 13-17, 2010): Proc. Vol. 1. N.Y.: IEEE, 2010. Pp. 1253-1254.
11. Доценко В.В., Осипов М.В., Хлусов В.А. Повышение энергетического потенциала РЛС с непрерывным ЛЧМ-сигналом // Докл. Томского гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР). 2011. №1(23). С. 29 – 33.
Mechanical Engineering and Computer Science. 2017; : 32-44
Analysis of the Potential Space Resolution in Multi-position Surface Movement Radar System
https://doi.org/10.24108/1217.0001357Abstract
Specialized surface movement radar (SMR) systems for visual observations of the airfield are one of the mandatory systems ensuring the safety of flights and control service of aerodromes. Design of multi-position SMR systems comprising a set of simple and low-cost radar sensors (RS) is a promising trend. A problem to estimate a potential resolution in a multi-position SMR system is relevant.
The paper describes two approaches to estimate the potential resolution using the "joint" ambiguity function, namely additive and multiplicative. Both approaches allow taking into account a type of the radar signal used, an antenna radiation pattern (ARP), and the location of radar sensors on the airfield.
To implement the considered approaches to the resolution estimation, was used a software package to analyse the multi-position SMR system characteristics. For a particular example to locate radar sensors, the calculation results of the ambiguity function are given.
The paper presents an estimated space resolution in the multi-position SMR system in Cartesian coordinate system. Draws conclusions about the possibility for obtaining the multi-position SMR system resolution that exceeds the resolution of a single radar sensor with the exception of the isotropic radiation pattern of radar sensor and the additive estimation method.
The developed software package can be used to analyse and justify the following:
- space resolution requirements to the radar sensor;
- recommendations on the location of the radar sensors;
- resolution of the multi-position SMR system space including a radar sensor with known characteristics.
References
1. Shumov A.V. Analiz tselevykh napravlenii razvitiya tekhnicheskikh sredstv nablyudeniya global'noi aeronavigatsionnoi sistemy // Radiooptika. MGTU im. N.E. Baumana: elektron. zhurn. 2015. № 5. S. 16–36. DOI: 10.7463/rdopt.0515.0825966
2. Skosyrev V.N., Kochkin V.A., Shumov A.V., Ananenkov A.E., Slukin G.P., Nefedov S.I., Fedorov I.B. Puti sozdaniya radioopticheskogo kompleksa kontrolya vozdushnogo i nazemnogo prostranstva dlya dispetcherskikh sluzhb regional'nykh aeroportov // Nauka i obrazovanie. MGTU im. N.E. Baumana: elektron. zhurn. 2015. № 11. S. 301–324. DOI: 10.7463/1115.0825935
3. Chernyak V.S. Mnogopozitsionnaya radiolokatsiya. M.: Radio i svyaz', 1993. 415 s.
4. Kondrat'ev V.S., Kotov A.F., Markov L.N. Mnogopozitsionnye radiotekhnicheskie sistemy / Pod red. V.V. Tsvetnova. M.: Radio i svyaz', 1986. 264 s.
5. Aviatsionnye radiolokatsionnye kompleksy i sistemy: uchebnik / P.I. Dudnik, G.S. Kondratenkov, B.G. Tatarskii, A.R. Il'chuk, A.A. Gerasimov; pod red. P.I. Dudnika. M.: Izd-vo VVIA im. prof. N.E. Zhukovskogo, 2006. 1112 s.
6. Chernyak V.S. Mnogopozitsionnye radiolokatsionnye sistemy na osnove MIMO RLS // Uspekhi sovremennoi radioelektroniki. 2012. № 8. C. 29–47.
7. Skosyrev V.N., Clukin G.P., Usachev V.A., Ananenkov A.E., Konoval'tsev A.V., Nuzhdin V.M., Sokolov P.V. Mnogofunktsional'nyi aerodromnyi radiolokator po tekhnologii sverkhkorotkoimpul'snoi radiolokatsii // Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Ser.: Priborostroenie. 2007. № 4. S. 120 – 122.
8. Ananenkov A.E., Skosyrev V.N., Konoval’tsev A.V., Nuzhdin V.M., Rastorguev V.V. Multi-functional aerodrome control radar by USPR technology // 29th congress of the Intern. Council of the Aeronautical Sciences: ICAS 2014 (St. Petersburg, Russia, September 7-12, 2014): Proc. Vol. 1. Red Hook: Curran Associates Inc., 2014. Pp. 3867-3873.
9. Fedorov I.B., Slukin G.P., Nefedov S.I., Skosyrev V.N., Ananenkov A.E., Nuzhdin V.M. Mnogofunktsional'naya RLS maloi dal'nosti dlya udalennoi dispetcherizatsii regional'nykh aeroportov // Nauka i obrazovanie. MGTU im. N.E. Baumana: Elektron. zhurn. 2014. № 12. S. 633–644. DOI: 10.7463/1214.0751276
10. Dotsenko V.V., Nosov D.M., Osipov M.V., Rovkin M.E., Surkov A.S., Khlusov V.A. Close range coverage ship radar with distance high resolution // 20th intern. Crimean conf. «Microwave & Telecommunication Technology»: CriMiCo 2010 (Sevastopol, Ukraine, Sept. 13-17, 2010): Proc. Vol. 1. N.Y.: IEEE, 2010. Pp. 1253-1254.
11. Dotsenko V.V., Osipov M.V., Khlusov V.A. Povyshenie energeticheskogo potentsiala RLS s nepreryvnym LChM-signalom // Dokl. Tomskogo gos. un-ta sistem upravleniya i radioelektroniki (TUSUR). 2011. №1(23). S. 29 – 33.
