Способ компенсации сигнала несущего винта вертолета во временной области перед построением радиолокационного изображения рулевого винта

Введение. Наиболее распространены одновинтовые вертолеты, имеющие несущий и рулевой винты. Радиолокационные изображения винтов вертолета в сочетании с частотами их вращения содержат информацию, позволяющую определить тип вертолета. Закон амплитудной модуляции сигналов, отраженных от лопастей несущего винта, имеет импульсный характер. Импульсы этой модуляции существенно превышают по амплитуде сигнал, отраженный от корпуса. Поэтому построение изображения несущего винта не имеет принципиальных трудностей. Однако амплитуды сигналов, отраженных от лопастей рулевого винта, существенно меньше сигналов несущего винта. Поэтому задача измерения частоты следования лопастей рулевого винта на фоне сигнала несущего винта не решается. В итоге не решается задача построения изображения рулевого винта. Это является проблемой, которая осложняется тем, что спектры сигналов, отраженных от несущего и рулевого винтов, перекрываются.

Цель работы. Разработка способа компенсации сигнала несущего винта вертолета во временной области.

Материалы и методы. Компенсация сигналов, отраженных от лопастей несущего винта, может быть выполнена разными способами. В работе рассматривается способ, который основывается на использовании модулей комплексных амплитуд опорных сигналов (эталонов) канала построения изображения несущего винта. На основе этих модулей во временной области формируется функция взвешивания сигналов, отраженных от лопастей несущего винта. Эта функция в ходе взвешивания принятого сигнала обеспечивает компенсацию отражений от лопастей несущего винта.

Результаты. Разработан способ компенсации сигнала несущего винта вертолета во временной области в приложении к построению радиолокационного изображения рулевого винта вертолета. Способ не требует больших вычислительных ресурсов. Работоспособность способа иллюстрируется на примере сигнала, отраженного от вертолета Ми-8.

Заключение. Разработанный способ обеспечивает компенсацию сигналов, отраженных от лопастей несущего винта вертолета, и создает условия для измерения частоты вращения и построения изображения рулевого винта вертолета.

1. Гейстер А. С. Способ адаптивной когерентной компенсации сигнала, отраженного от корпуса автомобиля при обращенном синтезе апертуры антенны // Докл. БГУИР. 2013. № 4 (74). С. 56–60.

2. Гейстер А. С. Исследование способа адаптивной когерентной компенсации сигнала, отраженного от корпуса автомобиля при построении радиолокационного портрета колеса // Докл. БГУИР. 2013. № 8 (78). С. 71–75.

3. Гейстер С. Р., Пархоменко Н. Г., Гейстер А. С. Распознавание и измерение длины движущихся объектов в радиолокаторе с обращенным синтезом апертуры антенны // Электромагнитные волны и электронные системы. 2011. Т. 16, № 11. С. 66–70.

4. Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов / пер. с англ. Ю. К. Сальникова; под ред. В. В. Шахгильдяна. М.: Радио и связь, 1989. 440 с.

5. Бакулев П. А., Степин В. М. Методы и устройства селекции движущихся целей. М.: Радио и связь, 1986. 288 с.

6. Монзинго Р. А., Миллер Т. У. Адаптивные антенные решетки. Введение в теорию / пер. с англ. В. А. Ленсаченко. М.: Радио и связь, 1986. 448 с.

7. Адаптивная компенсация помех в каналах связи / Ю. И. Лосев, А. Г. Бердников, Э. Ш. Гойхман, Б. Д. Сизов; под ред. В. И. Лосева. М.: Радио и связь, 1988. 207 с.

8. Ширман Я. Д., Манжос В. Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь, 1981. 416 с.

9. Адаптивные фильтры / П. М. Грант, К. Ф. Н. Коуэн, Ф. Н. Фрилендер, Д. Р. Ипейчлер, Д. М. Тернер, Э. Р. Феррара мл., П. Ф. Адамс; пер с англ. под ред. К. Ф. Коуэна, П. М. Гранта. М.: Мир, 1988. 392 с.

10. Skolnik M. I. Radar Handbook. 3rd ed. New York: McGraw-Hill Education, 2008. 1328 p.

11. Barton D. K., Leonov S. A. Radar Technology Encyclopedia (Electronic Edition). Boston, London: Artech House, 1998. 511 p.

12. Nathanson F. E. Radar design principles. 2nd ed. Raleigh: SciTech Publishing, 1999. 724 p.

13. Гейстер С. Р., Нгуен Т. Т. Экспериментальные исследования алгоритмов построения радиолокационных изображений винтов и способа измерения частоты следования лопастей // Докл. БГУИР. 2019. № 4 (122). С. 72–78.

14. Гейстер С. Р., Кириченко В. В. Способ двухэтапного радиолокационного измерения частоты следования лопастей винтовых летательных аппаратов // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2024. Т. 27, № 3. С. 68–80. doi: 10.32603/1993-8985-2024-27-3-68-80

15. Гейстер С. Р., Нгуен Т. Т. Алгоритмы построения радиолокационного изображения винтов в горизонтальной и вертикальной плоскостях летательного аппарата в радиолокационном датчике с обращенным синтезом апертуры антенны // Докл. БГУИР. 2018. № 5 (115). С. 92–98.