Диссертация (1102680), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

// Сборник докладов VIIIВсероссийской научно-технической конференции “Радиолокация и радиосвязь” – ИРЭим. В.А. Котельникова РАН, 2014, Москва. С. 357–362.10. Митрофанов Е.В., Черепенин В.А. Исследование амплитудно-временной формы сигнала,отраженного от цели, зондируемой наносекундными радиоимпульсами. // СборникдокладовXXIXВсероссийскогосимпозиума“Радиолокационноеисследованиеприродных сред” – ВКА им.

А.Ф. Можайского, 2015, Санкт-Петербург.11. МитрофановЕ.В.,ЧерепенинВ.А.Исследованиепринциповформированиярадиоизображения цели на первичном индикаторе наносекундного радара. // СборникдокладовXXIXВсероссийскогосимпозиума“Радиолокационноеисследованиеприродных сред” – ВКА им.

А.Ф. Можайского, 2015, Санкт-Петербург.12. Митрофанов Е.В., Захаров П.Н., Королев А.Ф., Черепенин В.А. Реализация режимарадиовидения зондирующими монохроматическими сигналами, перестраиваемыми всверхширокой полосе частот. // Сборник докладов XXIX Всероссийского симпозиума“Радиолокационное исследование природных сред” – ВКА им. А.Ф. Можайского, 2015,Санкт-Петербург.1213. Митрофанов Е.В., Вдовин В.А., Кулагин В.В., Черепенин В.А.

Исследование амплитудновременной формы сигнала, отраженного от протяженной цели, зондируемой короткимирадиоимпульсами. // Сборник трудов XV Всероссийской школы-семинара «Физика иприменение микроволн» имени А.П. Сухорукова («Волны - 2015»). – Физическийфакультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 2015, Красновидово, Московская обл. Секция 2.Физика и применение микроволн. С. 25–29.14. Митрофанов Е.В., Корниенко В.Н., Черепенин В.А. Получение радиоизображенияобъекта короткими радиоимпульсами.

// Сборник трудов XV Всероссийской школысеминара «Физика и применение микроволн» имени А.П. Сухорукова («Волны - 2015»). –Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 2015, Красновидово, Московская обл.Секция 2. Физика и применение микроволн. С. 34–38.15. Митрофанов Е.В., Захаров П.Н., Королев А.Ф., Черепенин В.А. Активное радиовидениемонохроматическими сигналами, перестраиваемыми в сверхширокой полосе частот. //Сборник трудов XV Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн»имени А.П. Сухорукова («Волны - 2015»). – Физический факультет МГУ им.

М.В.Ломоносова, 2015, Красновидово, Московская обл. Секция 2. Физика и применениемикроволн. С. 30–33.16. Митрофанов Е.В., Черепенин В.А., Захаров П.Н., Королев А.Ф., Сысоев Н.Н.Сверхширокополосный радар с зондирующими ансамблями ортогональных сигналов. //Сборник докладов VI научно-технической конференции молодых ученых и специалистов“Актуальные вопросы развития систем и средств ВКО”, посвященной 80-летию со днярождения А.А. Леманского – ПАО “НПО “Алмаз”, 2015, Москва. С. 288–296.17. Митрофанов Е.В., Черепенин В.А. Сверхширокополосный радар с зондирующимимногочастотными сигналами.

// Сборник докладов IX Всероссийской научно-техническойконференции “Радиолокация и радиосвязь” – ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 2015,Москва. С. 316–320.Личный вклад автораПредставленные результаты диссертационной работы получены автором лично или приего определяющем участии.Структура и объем диссертацииДиссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографии. В первой главепредставлен обзор литературы, во второй и третьей – экспериментальные результаты по13зондированию модельных объектов наносекундными радиоимпульсами, результаты численногомоделирования, сравнение результатов эксперимента и теории и их интерпретация, в четвертой–экспериментальныерезультатыпозондированиюсценыквазинепрерывнымимонохроматическими сигналами, перестраиваемыми дискретно по частоте в сверхширокойполосе частот, в пятой – результаты разработки и создания экспериментального макетасверхширокополосного многочастотного радара, функционирующего в режиме радиовидения,результаты экспериментов и перспективы дальнейшего развития.14ГЛАВА 1.

Обзор литературыВведениеВ настоящее время имеется большой интерес к созданию систем радиовидения,позволяющих получать изображения окружающих предметов в диапазоне длин волн отметрового до миллиметрового. Одним из методов получения радиоизображения являетсязондирование объектов сверхширокополосными (СШП) сигналами [2–3, 14–18]. В работе [19]под радиовидением понимается наблюдение объектов в радиодиапазоне волн с детальностьюоптических систем. По мнению авторов, отличие систем радиовидения от традиционныхрадиолокационных систем заключается в высоком разрешении не только по дальности, но и поугловым координатам.

В данной работе высокого углового разрешения добиваются путемсинтеза апертуры [19–20]. Однако в реальности, в ряде практических приложений, не всегдавозможно перемещение радиолокатора для синтеза искусственной апертуры, также бываетневозможен и инверсный синтез. Например, это вряд ли возможно в задачах охраны территории,обеспечении безопасности движения наземного и водного транспорта, при зондировании черезпреграды во время проведения антитеррористических и спасательных мероприятий и др.Известно, что система радиовидения может быть как активной, так пассивной илигибридной: активная основана на излучении зондирующих сигналов, приеме отраженныхсигналов и их обработке, пассивная – на приеме собственного излучения от объектов, гибриднаявключает в себя оба метода. Пассивные системы [1, 21–24], прежде всего, должны иметьприемники с высокой чувствительностью.

В качестве примера можно привести работу [1], гдеизложены результаты разработки пассивной системы радиовидения трехмиллиметровогодиапазона длин волн и представлены радиоизображения главного здания МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пассивные системы радиовидения, вследствие отсутствия зондирующего сигнала,имеют высокую скрытность, однако, зависят от метеоусловий и могут быть малоэффективнымив отличие от активных систем, которые более устойчивы.Как уже было изложено, активные системы могут быть построены на основе зондированиясверхширокополосными сигналами. В следующем разделе приведем часто используемыекритерии широкополосности сигналов.1.1.

Понятие сверхширокополосных сигналовПусть f в и f н – верхняя и нижняя частоты в спектре сигнала, f  f в  f н ширинаспектра, f ср fв  fн2средняя частота в спектре. Тогда коэффициент широкополосностисигнала определяется как15f  fнf.2 вf срfв  fнВ работе [2] считается, что если ширина спектра сигнала близка к его средней частоте, то есть  1 , такой сигнал называют сверхширокополосным.

Например, в работе [25] сигналы при  3% классифицируют как узкополосные, при 3%    10% как широкополосные и,  10%соответственно, прикак сверхширокополосные. В свою очередь, согласнонормативным документам [26–27], к сверхширокополосным относят сигналы, удовлетворяющиехотя бы одному из следующих требований: 1) ширина спектра сигнала f  500 МГц (по уровню-10 дБ); 2) коэффициент широкополосности   0.2 (по уровню -10 дБ).В радиолокации часто используют абсолютное понятие широкополосности f иливеличину разрешающей способности по дальности r c2 f(где c – скорость света).

Всоответствии с работой [25], сверхузкополосными называют зондирующие сигналы сразрешающей способностью по дальности меньше 300 м, узкополосными – от 30 м до 300 м(могут быть использованы для обнаружения одиночных воздушных целей и определениядальности), широкополосными – от 5 м до 30 м (позволяют раздельно обнаруживать цели вплотной группе), сверхширокополосными – с разрешением лучше 5 м (позволяют разделятьлокальные центры рассеяния одиночной воздушной цели и строить дальностный портрет).

Такуюклассификациюширокополосностирадиолокационныхсигналовназываюттакжепотребительской [16–17].В работах [28–29] классификация сигналов по широкополосности основана на сравнениипространственной длительности сигнала c t и размера отражающего объекта L : присигнал является узкополосным, приL1ct– широкополосным и приL 1ctL 1ct–сверхширокополосным.В работе [4] приведена классификация сигналов по широкополосности, учитывающаяпространственно-временные эффекты при приеме сигналов. Пусть отраженный сигнал падает наприемную антенну с размером апертуры d под углом  к ее нормали. В этом случаесравниваются величины: проекция апертуры на направление  , равная d sin  , и разрешение подальности r –  d sin .

В случае если d sin   r (или   1 ), сигнал считаетсяrузкополосным, а если d sin   r (или   1 ), – широкополосным.16В качестве сверхширокополосных сигналов чаще всего выступают короткие импульсынаносекундной или субнаносекундной длительности. При этом, они могут быть без несущейчастоты или иметь характерную несущую частоту. Первый тип сигналов называютвидеоимпульсами, второй – радиоимпульсами. Видеоимпульсы, как правило, имеютдлительность от десятков пикосекунд до единиц наносекунд, их спектр лежит в диапазоне отсотен мегагерц до единиц (и даже десятка) гигагерц.

В свою очередь, радиоимпульсы имеютдлительность единицы наносекунд, их спектр лежит вокруг несущей частоты и составляет отсотен мегагерц до единиц гигагерц.Также в качестве сверхширокополосных сигналов могут выступать многочастотныесигналы с последовательным или одновременным излучением частотных компонент. В работе[4] первый тип сигналов называют сигналами со ступенчато-частотной модуляцией (СЧМ), авторой – моноимпульсными многочастотными сигналами (ММЧ). Роль сверхширокополосныхсигналовтакжемогутвыполнятьлинейно-частотномодулированные(ЛЧМ)илифазокодомодулированные сигналы с девиацией частоты в сверхширокой полосе частот [4] ишумовые сигналы [30–36].Выделяют следующие преимущества использования СШП сигналов [2–3, 14–18]:высокая разрешающая способность по дальности и, соответственно, высокая точностьопределения дальности цели;возможность работы с малой дальности;возможность построения дальностного портрета;потенциальная возможность обнаружения целей, выполненных по технологии СТЕЛС.Кроме того, высокое разрешение по дальности позволяет напрямую определять скоростьдвижения цели без использования эффекта Доплера (даже при незначительном смещении целирегистрируемый отраженный импульс смещается на определенное расстояние на дальностноминдикаторе радара).

Также СШП радиолокатор потенциально позволяет обнаруживать иопределять форму цели на фоне отражений от подстилающей поверхности. Например,появляется возможность обнаружить небольшую лодку, находящуюся на фоне огромногоавианосца, в данном случае выступающего в роли подстилающей поверхности, или транспортноесредство, находящееся на опушке леса.

Характеристики

Список файлов диссертации