Алёшкин Андрей Петрович – заслуженный деятель науки РФ (2020), доктор технических наук (2002),профессор (2004), профессор 31-й кафедры
ул. Ждановская, д. 13, Санкт-Петербург, 197198
Andrey P. Aleshkin, Honored Scientist of the Russian Federation (2020), Dr Sci. (Eng.) (2002), Professor(2004), Professor of the Department
31 Department, 13, Zhdanovskaya St., St Petersburg 197198
Владимиров Владислав Владимирович – кандидат технических наук (2022), начальник лаборатории(научно-исследовательской) военного института (научно-исследовательского)
ул. Генерала Хрулева, д. 16, Санкт-Петербург, 197348
Vladislav V. Vladimirov, Cand. Sci. (Eng.) (2022), Head of the laboratory (research) of the Military Institute (Research)
42 Department (research), 16, Generala Khruleva St., St Petersburg 197348
Честных Александр Владимирович – начальник научно-тематического центра
ул. 8 Марта, д. 10, стр. 1, Москва, 127083
Alexander V. Chestnykh, Head of the Scientific and Thematic Center-3
10, March 8 St., build. 1, Moscow 127083
Введение. Радиолокационные станции наблюдения воздушных объектов, функционирующих в коротковолновом диапазоне, имеют ряд ограниченных технических характеристик, одной из которых является сектор обзора по азимуту. Ввиду использования в качестве приемной линейной антенной решетки (АР) угол обзора ограничивался 60°. При модернизации станции указанное ограничение снято переходом к АР с кольцевой структурой (в настоящее время используется многокольцевая АР). На практике после выполнения ряда алгоритмов пространственной обработки оператору становятся доступны азимут, дальность и скорость наблюдаемого объекта, однако из-за особенностей распространения коротковолнового сигнала точность измерения этих параметров не обеспечивает устойчивого сопровождения воздушных объектов. Кроме того, с переходом на использование многокольцевых решеток появилась возможность дополнительно измерять угол места с последующим расчетом высоты объекта.
Цель работы. Анализ фазового распределения падающей волны на раскрыве многокольцевой АР, а также выполнение пространственной обработки принятого сигнала с использованием фазового метода пеленгации для повышения точности измерения угла места.
Материалы и методы. При формировании фазовых распределений на элементах многокольцевой АР, вычислении угла места фазовым методом и формировании портретов наблюдаемого объекта использовалось компьютерное моделирование в среде MATLAB. Указанная среда успешно применяется для решения широкого спектра научных задач разной сложности в промышленности и научно-исследовательских организациях.
Результаты. Показана возможность использования фазового метода пеленгации источника излучения для повышения точности измерения угла места. Выполнено моделирование. Проведен анализ полученных результатов на примере наблюдения коротковолновой станцией воздушного объекта.
Заключение. Полученные результаты доказали актуальность применения фазового метода при выполнении пространственной обработки сигналов в коротковолновой станции. Предложенный метод позволил устранить неоднозначность при измерении угла места и повысить точность его определения, что является новым результатом применительно к рассматриваемым системам.
Introduction. Radar stations for surveillance of airborne objects operating in the shortwave range are characterized by a number of limited technical characteristics, one of which is the azimuth viewing sector. The use of a linear antenna array (AR) as a receiving array provides the viewing angle of only up to 60°. When modernizing the station, this limitation was removed by applying an AR with a ring structure (currently a multi-ring AR is used). In practice, after performing a number of spatial processing algorithms, the operator obtains the azimuth, range, and speed of the observed object. However, due to the peculiarities of shortwave signal propagation, the accuracy of measuring these parameters does not ensure stable tracking of airborne objects. The use of multi-ring ARs also allows the elevation angle to be measured with a subsequent calculation of the height of the object.
Aim. Analysis of the phase distribution of the incident wave at the aperture of a multi-ring AR, as well as spatial processing of the received signal using the phase direction finding method to improve the accuracy of elevation angle measurements.
Materials and methods. Computer simulation in the MATLAB environment was carried out to form phase distributions on the elements of a multi-ring array, to calculate the elevation angle using the phase method, and to form portraits of the surveyed object. This environment has been successfully used to solve a wide range of problems of varying complexity in both industry and research fields.
Results. The possibility of using the phase method of direction finding of a radiation source to improve the accuracy of elevation angle measurement is demonstrated based on the conducted computer simulation. The obtained results were verified on the example of surveying an airborne object by a shortwave radar station.
Conclusion. The results obtained proved the relevance of using the phase method when performing spatial signal processing by a shortwave radar station. The proposed method made it possible to eliminate the ambiguity in measuring the elevation angle and to increase the accuracy of its determination, which is a new result in relation to the systems under consideration.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.