РЕТРАНСЛЯЦИОННЫЙ ИМИТАТОР СИГНАЛОВ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ХАРАКТЕРИСТИК БОРТОВЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ 

Боков Александр Сергеевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, департамент радиоэлектроники и связи, Институт радиоэлектроники и информационных технологий, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (620002, Россия, г. Екатеринбург, ул. Мира, 32), E-mail: a.s.bokov@urfu.ru
Важенин Владимир Григорьевич, кандидат технических наук, доцент, департамент радиоэлектроники и связи, Институт радиоэлектроники и информационных технологий, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (620002, Россия, г. Екатеринбург, ул. Мира, 32), E-mail: v.g.vazhenin@urfu.ru
Иофин Александр Аронович, кандидат технических наук, заместитель главного конструктора, Уральское проектно-конструкторское бюро «Деталь» (623409, Россия, Свердловская обл., г. Каменск-Уральский, ул. Пионерская, 8), E-mail: upkb@nexcom.ru
Мухин Владимир Витальевич, кандидат технических наук, заместитель генерального директора-главного конструктора по НИОКР, Уральское проектно-конструкторское бюро «Деталь» (623409, Россия, Свердловская обл., г. Каменск-Уральский, ул. Пионерская, 8), E-mail: upkb@nexcom.ru 

629.7.058.42, 621.396.96 

DOI

10.21685/2307-4205-2019-3-5 

Актуальность и цели. Современные стандарты разработки и выпуска сложных систем требуют выполнения испытаний и подтверждения тактико-технических характеристик на ранних этапах жизненного цикла изделия. Актуальность оценки работы имитатора в составе комплекса полунатурного моделирования подтверждается возможностью учета всех основных параметров фоноцелевой обстановки для функциональной проверки алгоритмов поиска, захвата, наведения и сопровождения целей. В основе программной части комплексов полунатурного моделирования используется модель представления фоноцелевой обстановки с учетом характеристик отражения радиолокационных сигналов от заданного набора типов целей, объектов и подстилающих поверхностей.
Материалы и методы. Сложный механизм отражения (обратного рассеяния) электромагнитного поля упрощается путем замены пространственно-электрических характеристик поверхностей целей, земли, воды на соответствующие характеристики отраженного сигнала, известные для выбранных диапазонов несущих частот из результатов анализа и обобщения данных натурных экспериментов. В аппаратной реализации модели пространство распространения прямого и отраженного сигналов между антеннами радиолокационной станции и всей отражающей поверхностью представлено в виде многоканальной модели, что значительно упрощает анализ.
Выводы. Показано, что для формирования радиолокационных эхо-сигналов типовых радиолокаторов с переменными параметрами необходима реализация суммирования (микширования) копий зондирующего сигнала с разными задержками, амплитудами, частотными сдвигами. Проведен расчет параметров заданного количества каналов формирования, а также их передача в имитатор сигнала на базе модулей в реальном масштабе времени, что позволяет осуществить группировку отражателей на основе моделирования системы с учетом угловых эволюций и скорости летательного аппарата, параметров диаграмм направленности антенн и свойств подстилающей поверхности. 

Ключевые слова

полунатурное моделирование, цифровая обработка сигналов, радиолокатор, радиовысотомер, радиолокационная цель, линейная частотная модуляция 

 Скачать статью в формате PDF

1. Пат. 2177160 Российская Федерация, МПК G01S7/38. Станция ретрансляционного типа однократных имитирующих помех доплеровским радиолокационным станциям / Блохин В. П., Жмуров Е. А., Быков Ф. М., Артюх В. В., Осыко М. В. – Заявл. 09.01.2001 ; опубл. 20.12.2001.
2. Технология полунатурного моделирования // Сайт ФГУП «ГосНИИАС». – URL: http://www.gosniias.ru/pages/tpm.html (проверен 19.03.2019).
3. Применение фацетной модели для имитации радиолокационного сигнала, отраженного от подстилающей поверхности / А. С. Боков, В. Г. Важенин // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. – 2012. – Т. 7. – С. 55–61.
4. Зубкович, С. Г. Статистические характеристики радиосигналов, отраженных от земной поверхности / С. Г. Зубкович. – Москва : Сов. радио, 1968. – 224 с.
5. Борзов, А. Б. Математическое моделирование входных сигналов бортовых систем ближней радиолокации от подстилающих поверхностей на основе их многоточечных моделей / А. Б. Борзов, К. П. Лихоеденко, Ю. В. Каракулин, В. Б. Сучков // Успехи современной радиоэлектроники. – 2017. – № 4. – С. 48–57.
6. Ulaby, F. T. Handbook of Radar Scattering Statistics for Terrain / F. T. Ulaby, M. C. Dobson. – Artech House, Inc., Dedham, Mass., 1989. – 362 p.
7. Баскаков, А. И. Локационные методы исследования объектов и сред : учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / А. И. Баскаков, Т. С. Жутяева, Ю. И. Лукашенко ; под ред. А. И. Баскакова. – Москва : Академия, 2011. – 384 с.
8. Пат. 2568899 Российская Федерация. Имитатор радиолокационной цели при зондировании преимущественно длительными сигналами / Боков А. С., Дядьков Н. А., Важенин В. Г., Мухин В. В., Щербаков Д. Е., Пономарев Л. И. – Опубл. 20.09.2015, Бюл. № 26.
9. Пат. 2386143 Российская Федерация. Способ имитации радиосигнала, отраженного от пространственно распределенной динамической радиофизической сцены, в реальном времени / Герасимов А. Б., Киселева Ю. В., Кренев А. Н. – Опубл. 10.04.2010, Бюл. № 10.
10. Процессор 1879ВМ3. – URL: http://module.ru/upload/files/vm3.pdf (проверен 19.03.2019).
11. Возможности исследования точностных характеристик бортовых радиовысотомерных систем на базе имитатора отраженных сигналов / А. С. Боков, В. Г. Важенин, Н. А. Дядьков, А. А. Иофин, В. В. Мухин // Надежность и качество сложных систем. – 2016. – № 1 (13). – С. 86–93.
12. Учет переменных параметров линейной частотной модуляции в имитаторе отраженных сигналов для радиовысотомеров / А. С. Боков, В. Г. Важенин, А. В. Гусев, Д. Ж. Нагашибаев, А. А. Иофин // Надежность и качество сложных систем. – 2017. – № 3 (19). – С. 60–67.