Моделирование движения диаграммы направленности антенны при коническом сканировании в условиях угловых эволюций носителя


Авторы

Балашов Е. В.1*, Сенцов А. А.2**

1. ООО «Хедс энд хендс», Санкт Петербург, Россия
2. Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, ул. Большая Морская, 67, Санкт-Петербург, 190000, Россия

*e-mail: evbalashov92@gmail.com
**e-mail: toxx@list.ru

Аннотация

Статья посвящена описанию математической модели движения диаграммы направленности антенны радиолокационного координатора в пространстве с учетом колебания по углам тангажа и рысканья. Влияние угловых эволюций на результат пеленгации обусловлен соотношением угловой скорости вращения по углу крена и угловой скорости эволюций. В настоящей статье рассматривается случай, когда эти скорости сопоставимы. После рассмотрения ряда упрощенных моделей по аналитическому описанию движения трехмерной диаграммы направленности антенны в координатах «азимут - угол места» рассчитана трехмерная модель, а также ее проекция на земную поверхность. Корректность математической модели подтверждается экспериментальными исследованиями, результаты получены путем установки радиолокационного координатора на линейно-движущийся беспилотный летательный аппарат, который подвержен угловым эволюциям и реализует пеленгационный метод конического сканирования. Таким образом, предложена концепция математической модели движения проекции диаграммы направленности антенны радиолокационного координатора на поверхность земли, осуществляющего коническое сканирование пространства в условиях линейного перемещения и угловых эволюций носителя. Модель применима для устройств и изделий, выступающих в роли радиолокационного координатора различного назначения. Модель основана на ряде упрощений, таких как линейные модели движения и модель Гаусса для описания диаграммы направленности антенны. Принятые упрощения могут быть уточнены без существенной переработки модели.

Ключевые слова:

диаграмма направленности, радиолокационная станция, угловые эволюции, коническое сканирование, радиолокационный координатор

Библиографический список

  1. Соловьев А.Э., Грибов Д.О., Ивахно Н.В., Зыкин С.И., Гладких А.В. Система управления приводом конического сканирования антенны радиолокационной станции // Известия ТулГУ. Технические науки. 2018. № 11. С. 231-240.
  2. Сенцов А.А., Иванов С.А., Ненашев С.А. Возможности интеграции устройств в составе беспилотных летательных аппаратов при оперативном мониторинге земной поверхности // Международная научная конференция «Обработка, передача и защита информации в компьютерных системах» (Санкт-Петербург, 14–22 апреля 2021): сборник докладов. - Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2021. С. 117-122. DOI: 10.31799/978-5-8088-1557-5-2021-117-122
  3. Сенцов А.А. Методика проектирования специализированных радиолокационных средств // V Международный форум «Метрологическое обеспечение инновационных технологий» (Санкт-Петербург, 02 марта 2023): сборник статей. – СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2023. С. 131-132.
  4. Блудов А.А., Горбатовский Г.А., Павлов В.С., Суворов А.Ф. Метод двухплоскостной широкоугольной пеленгации источника радиоизлучения // Труды XIX Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности». - СПб.: НПО СМ-РАРАН, 2016. Т. 4. С. 468-472.
  5. Сенцов А.А., Поляков В.Б., Дмитриев В.Ф. Регистрация параметров движения самолетного измерительного пункта при параллельном размещении мобильных радиолокационных станций комплекса внешнетраекторных измерений // Вопросы радиоэлектроники. 2019. № 2. С. 20-25.
  6. Павлов В.С., Блудов А.А., Балашов Е.В. Анализ пеленгационного метода конического сканирования в условиях угловых эволюций равносигнального направления // Радиопромышленность. 2017. № 1. С. 37-43.
  7. Арнольд В.И. Геометрия комплексных чисел, кватернионов и спинов. – М.: Изд-во МЦНМО, 2009. - 40 с.
  8. Сенцов А.А., Иванов С.А. Оценка точности определения координат объектов в локальном навигационном поле // Первая Всероссийская научная конференция «Радиотехнические, оптические и биотехнические системы. Устройства и методы обработки информации» (Санкт-Петербург, 14-22 апреля): сборник докладов. – СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2020. С. 18-22. DOI: 10.31799/978-5-8088-1451-6-2020-1-18-22
  9. Сергеев М.Б., Сенцов А.А., Григорьев Е.К., Ненашев С.А. Имитационная модель радиолокационной обстановки интеллектуальной системы управления распределенными средствами радиолокационных станций // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2020. Т. 8. № 3 (30). С. 14-15.
  10. Чудаков Ю.В. Теоретические основы оценки эффективности в интересах оптимизации боевого применения и системы вооружения ракетных войск и артиллерии: монография. – СПб.: МВАА, 2003. – 354 с.
  11. Сенцов А.А. Имитатор бортового оборудования и тактической установки для стендовой отработки РЭК // Вопросы радиоэлектроники. 2011. Т. 1. № 5. С. 137-146.
  12. Сенцов А.А. Программно-аппаратные средства обеспечения стендовой отработки бортовых радиоэлектронных комплексов // Вопросы радиоэлектроники. 2010. Т. 2. № 1. С. 145-153.
  13. Азаров А.В., Караваев М.Н., Рожков С.С., Славянский А.О., Смолка К.А. Синтез малогабаритного фазового пеленгатора авиационного базирования // Труды МАИ. 2022. № 123. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=165549. DOI: 10.34759/trd-2022-123-12
  14. Буренко Е.А. Математическая модель контура управления системы радиотеленаведения // Труды МАИ. 2023. № 132. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=176855
  15. Гаврилов К.Ю., Каменский К.В. Методы численного моделирования траекторного сигнала в радиолокаторе с синтезированием апертуры // 17-я Международная конференция «Авиация и космонавтика – 2018» (19–23 ноября 2018): тезисы докладов. – М.: Люксор, 2018. С. 254–255.
  16. Козлов К.В., Волков А.П., Старовойтов Е.И., Попов Е.В. Численное моделирование электромагнитного поля бортовой РЛС землеобзора для обеспечения электромагнитной совместимости // Труды МАИ. 2022. № 122. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=164200. DOI: 10.34759/trd-2022-122-11
  17. William L. Melvin, James A. Scheer. Principles of Modern Radar: Advanced Techniques, Scitech Publishing, 2012, 872 p.
  18. Плужников А.Д., Когтева Л.В., Приблудова Е.Н., Сидоров С.Б., Чужайкин Е.Г. Качество радиолокационной пеленгации при коническом сканировании // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2021. № 24 (5). URL:https://doi.org/10.32603/1993-8985-2021-24-5-50-65
  19. Костоглотов А.А., Моисеев Д.В., Лазаренко С.В. Оптимальная обработка радиолокационной информации при сопровождении маневрирующих целей // Общие вопросы радиоэлектроники. Научно-технический сборник. - Ростов-на-Дону: РНИИРС, 2008. Вып. 1. С. 134-145.
  20. Доросинский Л.Г., Трухин М.П. Теория и практика обработки сигналов от пространственно-распределенных целей. - Ульяновск: Зебра, 2015. С. 9-28.

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход