• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ ВИДЕОИМПУЛЬСНЫМ РАДАРОМ

Рубрика: 
РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН, РАДИОЛОКАЦИЯ И ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ
Сытник, ОВ, Почанин, ГП, Масалов, СА, Рубан, ВП, Холод, ПВ
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: ssvp11@ire.kharkov.ua
 
https://doi.org/10.15407/rej2018.02.039
Язык: русский
Аннотация: 

Предмет и цель работы. Предметом исследования является измерительная система, состоящая из нескольких пространственно-разнесенных приемных пунктов и передатчика, излучающего видеоимпульсные сигналы. Целью работы является создание эффективного алгоритма обработки сигналов многопозиционной системы наблюдения в условиях коррелированных помех для решения задачи оперативного обнаружения подвижных объектов, скрытых за оптически непрозрачными препятствиями.

Методы и методология работы основаны на разностно-дальномерном принципе измерения координат цели. Из-за многочисленных переотражений зондирующего сигнала от стен помещения и расположенных внутри его предметов полезный сигнал от цели не идентифицируется прямыми методами. Разработана процедура подавления интерференционных отражений зондирующего сигнала. Накопление сигнала и удаление из него интерференционных помех осуществляется в реальном масштабе времени путем вычитания череспериодных выборок наблюдаемого процесса из сигналов каждого приемного пункта в предположении о малости смещения объекта за время локального зондирования. В качестве критерия оценки длительности задержки зондирующего сигнала при его распространении от передатчика до цели и от цели к каждому из приемников выбрана величина пик-фактора сигнала. Этот же критерий используется для отбраковки пораженных помехами строк на радиолокационном изображении траектории цели.

Результаты работы. Разработан быстродействующий алгоритм, который при сравнительно высоком отношении сигнал/шум позволяет использовать пик-фактор сигнала в качестве критерия отбраковки пораженных помехой строк радиолокационного изображения и осуществить непрерывную обработку сигналов системы наблюдения с отображением данных в удобном для пользователя виде. Непрерывность измерений разностей задержек отраженного от цели сигнала до приемных пунктов обеспечивается полиномиальной аппроксимацией траекторий перемещения объекта относительно каждого из приемников.

Заключение. Высокие энергетические характеристики системы наблюдения, стабильность параметров в процессе измерений, высокая точность воспроизведения формы отраженного сигнала позволили использовать методы цифровой обработки сигналов в реальном времени. Результаты моделирования подтверждены данными, которые накапливались и усреднялись по серии однотипных экспериментов. 
Ключевые слова: алгоритм, видеоимпульс, пик-фактор, пространственно-разнесенная приемная система, радиолокационная станция, сверхширокополосный сигнал, череспериодные выборки

Статья поступила в редакцию 05.03.2018
PACS 42.30.sy
УДК 621.396:621.391.82
Radiofiz. elektron. 2018, 23(2): 39-47
Полный текст (PDF)
 

References: 
  1. Хармут Х. Ф. Несинусоидальные волны в радиолокации и связи: моногр. Москва: Радио и связь, 1985. 376 с.
  2. Финкельштейн М. И., Кутев В. А., Золотарев В. П. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной геологии: моногр. Москва: Недра, 1986. 128 с.
  3. Гринев А. Ю. Вопросы подповерхностной радио-локации: моногр. Москва: Радиотехника, 2005. 416 с.
  4. Pochanin G. P. Some Advances in UWB GPR. In: Unexploded Ordnance Detection and Mitigation. NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics. Ed. by Jim Byrnes, Springer: Dord-recht, (The Netherlands), 2009. P. 223–233.
  5. Pochanin G. P., Ruban V. P., Kholod P. V., Shuba A. A., Pochanin A. G., Orlenko A. A., Batrakov D. O., Batrakova A. G. GPR for pavement monitoring. Journal of radio electronics. 2013. № 1. URL: http://jre.cplire.ru/alt/jan13/8/text.pdf
  6. Ruban V. P., Pochanin G. P. Sampling duration for noisy signal conversion. Proc. of 5th Int. Conf. on “Ultra Wideband and Ultra Short Impulse Signals. September 6–10, 2010, Sevastopol, Ukraine, pp. 275–277.
  7. Sytnik O. V. Spectral Selection of Very-Low Frequencies Processes. Telecommunications and Radio Engineering. 2009. Vol. 68, N 2. P. 137–144.
  8. Сытник О. В., Вязьмитинов И. А., Мирошниченко Е. И. Статистические свойства спектральных оценок информационных сигналов при зондировании малоподвижных объектов. Физические основы приборостроения. 2012. Т. 1, № 4. С. 78–85.
  9. Sytnik O. V. Invariant Transformation in Identification Theory. Telecommunications and Radio Engineering. 2003. Vol. 60, N 10, 11&12. P. 20‑32.
  10. Масалов С. А., Почанин Г. П. Проблемы и пути развития сверхширокополосной видеоимпульсной георадиолокации. Радиофиз. и электроника: сб. науч. тр. Ин-т радиофиз. и электрон. НАН Украины. Харьков, 2005. Т. 10, спец. вып. С. 633–640.
  11. Taylor J. D. (ed.) Ultrawideband Radar Applications and Design. Boca Raton, London, New York. CRC Press, 2012. 536 p.
  12. Pochanin G. P., Masalov S. A. Large Current Radiators: Problems, Analysis, and Design. In: Ultrawideband Radar Applications and Design. Ed. by J .D. Taylor. Boca Raton, London, New York. CRC Press, 2012. P. 325–372.
  13. Taylor J. D. (ed.) Advanced Ultrawideband Radar: Signals, Targets, and Applications. CRC Press, 2016. 475 p.
  14. Pochanin G. P., Masalov S. A., Ruban V. P., Kholod P.V., Batrakov D. O., Batrakova A. G., Varianitsia-Roshchupkina L. A., Urdzik S. N., Pochanin O. G. Advances in Short Range Distance and Permittivity Ground Penitrating Radar Measurements for Road Surface Surveying. In: Advanced Ultrawideband Radar: Signals, Targets, and Applications. Ed. by J. D. Taylor. CRC Press, 2016. P. 19–64.
  15. Sytnik O. V., Masalov S. A., Pochanin G. P. Homomorphic Signal Processing Algorithm of Ground Penetration Radar. Telecommunications and Radio Engineering. 2016. Vol. 75, N 5. P. 413–423.