Современная электроника №7/2019

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 48 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2019 Модернизация РЛС для управления воздушным движением летательных аппаратов, базирующихся на ТАКР «Адмирал Кузнецов» Рис. 1. Фазовая функция В статье приведены особенности и характеристики модернизированного диспетчерского радиолокатора диапазона L. Цель модернизации заключается в улучшении характеристик и снижении массогабаритных параметров радиолокатора за счёт использования достижений последних лет в области аппаратных и программных средств формирования и обработки сигналов. Александр Брейгин, Исаак Москович, Наиль Файзулин (office@niiit-rk.ru) В ВЕДЕНИЕ ТАКР (тяжёлыйавианесущийкрейсер) «АдмиралКузнецов» оборудованкомплек- сомуправления воздушнымдвижением, навигацииипосадки «Резистор-К42», раз- работаннымиизготовленнымНПОизме- рительной техники в 1988 году. В соста- ве комплексаимеетсяпервичныйдиспет- черскийрадиолокатор (ДРЛ) диапазона L. В настоящее время радиолокаторфизи- чески и морально устарел, в связи с чем АО«НИИИТ-РК» произвелоегомодерни- зацию. Развитие современной элемент- ной базы позволяет внедрить активную фазированнуюрешётку, цифровоефор- мированиеиобработку сигналов содно- временнымуменьшениеммассогабарит- ных параметров систем. Ф ОРМИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ Дальность действия при ограничен- ной пиковой мощности обеспечивается сложным сигналом большой длитель- ности. Применение быстродействую- щих ПЛИС позволяет формировать и производить согласованнуюфильтра- цию (сжатие) сложных сигналов со сту- пенчатой фазовой функцией [1]. Такой сигнал позволяет получить низкий уровень боковых лепестков (УБЛ) при согласованной обработке во временно ′ й области без применения весового взве- шивания. Фазовая функция используе- мого сигнала приведена на рисунке 1 и представляет собой параболу, «возму- щённую» фазовыми скачками. На рисунке 2 для этого сигнала с В=64 показаны корреляционные функции, (КФ) соответствующие f q =0 кГц и 4,8 кГц. Даже при V r max =555 м/с ( f q =4,8 кГц) УБЛ КФ не превышает –40 дБ. На всех рисун- ках ширина КФ по уровню –3 дБ состав- ляет не более 1 мкс. Внутриимпульсная обработка про- стых (моно – для ближней зоны) и сложных (случайные фазовые маски (СФМ) для дальней зоны) сигналов осу- ществляется согласованными фильтра- ми, которые представляют собой корре- ляторы на основе КИХ-фильтров. Алго- ритм работы фильтра имеет вид: , где – коэффициенты фильтра моно, – коэффициенты филь- тра CФM. Междупериодная обработка сигналов производится с помощью адаптивного обеляющего фильтра в соответствии с алгоритмом, сочетающим когерентный компенсатор помехи с некогерентным накоплением выходных сигналов ком- пенсатора [2], предпороговая статисти- ка при этом равна – оценка корреляционной матрицы помехи и шум на i -й частоте, U i – адди- тивная смесь сигнала, помехи и шума на i -й частоте, – корень матрицы на i -й частоте, * – символ эрмитового сопряжения. Обработка в соответствии с алгорит- мом (2) обеспечивает высокую эффек- тивность адаптивного обнаружителя при маломобъёме обучающей выборкипри оценке корреляционнойматрицы [3]. Для принятия решения об обнаруже- нии сигнала используется процеду- ра порогово-логической обработки. Последовательность результатов неко- герентного накопления на одном угло- вом направлении сравнивается с поро- говым уровнем, выбранным в соответ- ствии с критерием минимума среднего риска. Нормированный порог I полу- чен в результате решения уравнения: где F – заданный уровень вероятности ложной тревоги, n – число накапливае- мых импульсов, μ – оцениваемое отно- шение сигнал/шум+помеха, Г – гамма функция, . Обнаружение в соответствии с урав- нением (3) позволяет получить вы- игрыш в характеристиках обнаружения относительно обнаружения по крите- риюНеймана-Пирсона на 2–4 дБ [4]. Обнаружение пачки, полученной при сканировании по азимуту, производит- ся в окне с размером M × N , где M – чис- ло азимутальных дискретов, N – число ячеек дальности. Решение об обнару- жении пачки принимается по результа- там критерийной обработки и произво- дится измерение дальности и азимута цели в соответствии с алгоритмами [5] , , , , где S – коэффициент, равный сумме отсчётов в окне, Z – промежуточные суммы отсчётов по дальности и азиму- ту, і 0 , j 0 – номер дискрета дальности и 0 5 10 15 n (номер отсчёта) φ 45 40 35 30 25 20 0 106 212 320 428 533 640 (1) (2) (3) (4)