Системы ближней радиолокации для обнаружения наземных целей на основе частотно-модулированного и многочастотного зондирования

• Автор: Матвиенко, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ОБЪЕКТА ОБНАРУЖЕНИЯ

1.1 Обзор моделей, характеризующих обратное рассеяние электромагнитных волн человеком, как объектом обнаружения
1.2 Разработка модели локальных элементов рассеяния для представления человеческого тела
1.3 Модель колебаний локальных элементов рассеяния при движении объекта обнаружения

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕЗНОГО СИГНАЛА И СИНТЕЗ СБРЛ С ЗОНДИРУЮЩИМ ЛЧМ

СИГНАЛОМ

2Л Синтез модели полезного сигнала при тангенциальном движении объекта обнаружения

2.2 Оценка параметров полезного сигнала и выбор параметров устройства обработки сигнала
2.3 Синтез многоканального устройства обработки сигнала и выбор решающего правила обнаружения движущегося объекта
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. УМЕНЬШЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ВЫБОРОМ ПАРАМЕТРОВ АНТЕННЫ СБРЛ
3.1 Анализ условий работы СБРЛ и оценка отражательной способности подстилающей поверхности
3.2 Оценка помехоустойчивости СБРЛ
3. Повышение помехоустойчивости оптимизацией параметров
амплитудно-фазового распределения поля в антенне
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК СБРЛ С
ЗОНДИРУЮЩИМ ЛЧМ СИГНАЛОМ
4.1 Функция рассогласования зондирующего ЛЧМ сигнала
4.2 Анализ влияния нелинейности 4M на основные характеристики СБРЛ
4.3 Оценка возможности увеличения разрешающей способности и помехоустойчивости вблизи антенны за счёт выбора формы модулирующего сигнала
Выводы по четвёртой главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СБРЛ С МНОГОЧАСТОТНЫМ ЗС И ФАЗОВОЙ СЕЛЕКЦИЕЙ ПО ДАЛЬНОСТИ
5.1 Постановка задачи разработки СБРЛ с фазовой селекцией
по дальности
5.2 Разработка способа построения СБРЛ с многочастотным
ЗС на основе анализа функции рассогласования
5.3 Структура СБРЛ с многочастотным ЗС и фазовой селекцией по дальности
Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение 1. Акты внедрения результатов диссертационной
работы
Приложение 2. Листинг программы расчёта ДОР ЛЭР
Приложение 3. Листинг программы расчета углов наклона

Приложение 4. Листинг программы расчета АЧХ устройства
обработки сигнала
Приложение 5. Листинг программы расчета отражательной
способности ПП
Приложение 6. Листинг программы расчёта ФР для зондирующего 4M сигнала

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время наблюдается интенсивное развитие систем ближней радиолокации (СБРЛ). СБРЛ наиболее часто используются при построении систем охраны и защиты важных стратегических объектов от проникновения нарушителей и предотвращения террористических актов [37, 38, 39, 48]. В этих случаях объектом обнаружения (ОО) является человек. Помимо задач улучшения тактико-технических характеристик современных СБРЛ наблюдаются такие тенденции, как увеличение информативности систем, совершенствование управляемости и повышение энергоэффективности [14, 32, 48, 49].
Для построения систем охраны используются различные физические эффекты и методы построения систем обнаружения. Основными методами построения являются радиолучевой, радиоволновой, оптический, сейсмический, магнитометрический метод. Каждый из методов обладает своими особенностями и отличается устойчивостью или неустойчивостью к определённым видам помех.
Среди этих методов следует выделить радиолучевой однопозиционный - радиолокационный метод, обладающий рядом преимуществ: когерентный приём отражённого сигнала, позволяющий обеспечить высокую чувствительность; возможность пространственной конфигурации зоны обнаружения (30) за счёт использования лучевидных, веерообразных или слабонаправленных диаграмм направленности (ДН) антенн; возможность измерения дальности до 00 и определения количества нарушителей. По этим причинам в диссертации рассматривается СБРЛ, использующие метод радиолокационного обнаружения, при котором высота установки антенны СБРЛ соизмерима с высотой ОО, а 30 включает в себя как зону Френеля, так и дальнюю зону излучения антенны.
Исходя из условий работы СБРЛ, необходимо учитывать ряд существенных особенностей;
- близкое расположение подстилающей поверхности (ПП), являющейся основным источником помех;

практически не отличаются. Распределения имеют отклонения области высоких значений ПРВ, что можно объяснить наличием многочисленных всплесков амплитуды в ДОР ЛЭР.

Рисунок 1.8 - Плотности распределения вероятности ЭПР человека построенного на основе модели с ЛЭР.
Средние значения и среднеквадратичные отклонения (СКО) ЭПР для приведённых распределений составляют
стя=золш = 0.36л*2, СКО(сгя=30дш) = 0,40л*2, ^
ёл=8мм = 0,45м2, СКО(сгя=8мм) = 0,49л<2 Согласно [35], значения ЭПР человеческого тела находится в диапазоне 0,495 -1,22м2 для сантиметрового диапазона длин волн, что хорошо согласуется с полученными результатами. Данные результаты подтверждают адекватность предложенной модели ОО, несколько меньшее рассчитанное значение средней ЭПР можно объяснить тем, что диэлектрическая проницаемость ЛЭР принималась действительной, реальная же проницаемость имеет комплексный характер.