On the issue of navigation of an aircraft on the radar field
DOI:
https://doi.org/10.34121/1028-9763-2021-3-22-33Keywords:
navigation, aircraft, radar field, radar with a real antenna aperture, signal reflected from the Earth's surface, information parameters, radar terrain map, навігація, літальний апарат, радіолокаційне поле, радіолокатор з реальною апертурою антени, відбитий сигнал від поверхні Землі, інформаційні параметри, радіолокаційна карта місцевостіAbstract
The paper considers a new approach to the search for information parameters of the radar field, the source of which is a radar with a real antenna aperture. Such aperture is necessary for the construction of a digital radar map of the terrain, applicable for the navigation of an aircraft along a trajectory that is close to being vertical to the Earth's surface. The article reveals the essence of the approach. Because of the development of analog-to-digital conversion of the gigahertz frequency range, it became possible to analyze the radar signal reflected from the underlying surface of the Earth and located on it objects in details. It has opened up new opportunities in the search for information parameters of the reflected signal (a video pulse). There have been obtained some new information parameters, such as intensity of the reflected signal from the object, duration of the leading and trailing edges of the video pulse reflected from the underlying surface of the Earth and located on it objects, distance from the aircraft to the underlying surface of the Earth. It is proposed to construct a relief map of a section of the underlying surface of the Earth and located on it objects in terms of a horizontal trajectory or a trajectory close to it. The paper analyzes a method for constructing a radar contrast map based on the intensity of the signals reflected from the underlying surface of the Earth and located on it objects. There have been proposed such information parameters as the height of an object and an estimate of the height of the slope of the underlying surface of the Earth which are independent of external conditions and which can be considered as the main elements for building a digital three-dimensional map of the area. The obtained results can be considered as a source material for theoretical and practical research in the sphere of development of an all-weather high-precision navigation radar system.References
1. Антимиров В.М. Разработка базового алгоритма подсистемы коррекции по геофизическим полям. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2007. № 1. С. 130–137.
2. Бердышев В.И., Костоусов В.Б. Навигация движущихся объектов по геофизическим полям. Современная математика и её приложения. Тбилиси: Институт кибернетики АН Грузии, 2005. Т. 26. С. 15–42.
3. Гасилов В.Л., Костоусов В.Б., Кукушкин А.П. Идентификация состояния движущегося объекта по наблюдениям геофизических полей. Труды Института математики и механики УрО РАН. 2006. Т. 12, № 2. С. 53–63.
4. Дешнер А.И. Анализ и синтез алгоритмов высокоточной морской навигации по геофизическим полям: автореф. дис. … канд. техн. наук. Владивосток, 2004. 20 c.
5. Юкин С.А. Формирование и обработка радиолокационного изображения поверхности Земли при маловысотном полёте: автореф. дис. … канд. техн. наук. Рязань, 2010. 20 с.
6. Соколов А.В., Чеканов Р.Н. Моделирование дальности миллиметровых радиолокационных станций в дождях. URL: http://jre.cplire.ru/iso/dec02/2/text.html.
7. Мачнев А.М. Определение угла поворота при наложении изображений с использованием смешанной системы координат. Вісник Національного технічного університету України «КПІ». Радіотехніка. Радіоапаратобудування. 2010. № 42. С. 40–45.
8. Костоусов А.В., Костоусов В.Б. Высокоточная навигация движущихся объектов по радиолокационным изображениям. Труды ИММ УрО РАН. 2005. Т. 11, N 1. С. 139–148.
9. Костоусов А.В. Задача навигации по радиолокационным изображениям точечных ориентиров: автореф. дис. … канд. ф.-м. наук. Екатеринбург, 2006. 19 с.
10. Киреев С.Н., Исаев А.Ю., Нестеров Ю.Г., Пономарев Л.И., Цыганков М В. Способ навигации летательного аппарата по радиолокационным изображениям земной поверхности с использованием цифровых моделей местности: пат. RU 2364887 C2.
11. Романов А.А. Автоматическое совмещение радиолокационных изображений земной поверхности при отсутствии географической привязки: материалы XI Всероссийской науч.-практ. конф. и VII молодежной школы-семинара «Управление и обработка информации в технических системах». Ростов-на-Дону, 2016. Т. 1. С. 359–360.
12. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации: учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1983. 536 с.
13. Волобоев В.П., Клименко В.П., Лосев В.Д. Компьютерная система обработки сигналов, управления, отображения и контроля двухкоординатной радиолокационной станции кругового обзора. Математичні машини і системи. 2005. № 3. С. 67–80.
14. Волобоев В.П., Клименко В.П., Лосев В.Д. Радиолокационная станция воздушного (морского) базирования, работающая в динамически сложных внешних условиях. Математичні машини і системи. 2005. № 4. С. 131–142.
15. Бондаренко Е.А., Волобоев В.П., Клименко В.П. Стелс-технологии в кораблестроении и методы противодействия радиолокационных станций берегового (морского, воздушного) базирования. Математичні машини і системи. 2006. № 4. С. 73–82.
16. Клименко В.П., Волобоев В.П., Лосев В.Д. Комп'ютерна система обробки сигналів, керування, відображення і контролю двокоординатної радіолокаційної станції кругового огляду. Стан та перспективи розвитку інформатики в Україні: колективна монографія. Київ: Наукова думка, 2010. С. 952–959.
17. URL: https://www.analog.com/ru/parametricsearch/11814#/Стандартные быстродействующие АЦП со скоростью >20 MSPS *3ггц, 12 разрядов.
18. Павельев В.А., Хаминов Д.В. Рассеяние электромагнитных волн миллиметрового диапазона природными и антропогенными объектами / под ред. д-ра техн. наук В.Л. Cолунина. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 277 с.
19. Бакулев П.А. Радиолокационные системы: учебник для вузов. М.: Радиотехника, 2004. 320 с.
20. Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Состояние и тенденции развития. М.: Радиотехника, 2008. 442 с.
21. Верба В.С., Неронский Л.Б., Осипов И.Г., Турук В.Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования / под ред. В.С. Вербы. М.: Радиотехника, 2010. 680 с.
22. Скрыпник О.Н., Лежанкин Б.В., Миронов Б.М., Малисов Н.П. Формирование радиолокационной карты подстилающей поверхности путем фильтрации случайных полей. Научный вестник МГТУ. Радиофизика и радиотехника. 2008. № 133. С. 60–66.
39
6Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Mathematical Machines and Systems
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
