Метод повышения разрешающей способности и точности радиолокационных угловых измерений на основе последовательной пространственно-временной обработки принимаемых сигналов

Аннотация

Введение: возрастание требований к точностным характеристикам определения местоположения объектов с помощью радиолокационных станций с учетом минимизации их конструктивных изменений приводит к необходимости примененять специальные математические алгоритмы цифровой обработки сигналов. Применение таких алгоритмов позволяет обеспечить увеличение разрешающей способности радиолокационной станции, т. е. сверхразрешение, превосходящее релеевское, без конструктивного изменения антенных систем. Существующие алгоритмы сверхразрешения требуют больших вычислительных затрат и длительного времени накопления сигнала. Цель: получение сверхразрешения по угловым координатам линейной антенной решетки за счет синтезирования цифровыми методами продольной плоской апертуры в реальном масштабе времени. Методы: формирование амплитудно-фазового распределения на элементах линейной решетки массива данных, на основе которого производится синтез продольной плоской апертуры за счет алгоритмов цифрового моделирования процессов «виртуального переизлучения» принятых сигналов. Результаты: на основе предложенного метода синтезирования апертуры линейной антенной решетки в продольной плоскости разработан алгоритм, позволяющий произвести оценку увеличения угловой разрешающей способности линейной антенной решетки. Выполнено компьютерное моделирование полученной решетки и построена ее диаграмма направленности. Проанализированы зависимости углового разрешения от направления фазирования и от интервала синтезирования при применении данного метода. Количественные оценки проведены путем сравнения полученного углового разрешения с потенциально возможным, определенным по критерию Релея. Разрешающая способность по угловым координатам при использовании данного метода увеличивается в 1,5 раза. Таким образом, предложенный метод позволяет повысить угловую разрешающую способность радиолокационной станции без существенных конструктивных изменений антенной решетки с использованием нетрудоемких алгоритмов. Практическая значимость: применение данного метода в радиолокационных станциях, работающих в коротковолновом диапазоне, где увеличение размеров антенной решетки является достаточно трудоемкой задачей, позволит повысить точность радиолокационных измерений.