Обеспечение радиолокационной селекции малоразмерных объектов терагерцовыми устройствами в зоне ответственности аэропорта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.14, кандидат технических наук Ушаков, Вадим Анатольевич

• Ушаков, Вадим Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ушаков, Вадим Анатольевич

Выводы

Глава 3 Оценка информационных свойств устройств сигнализации и методы обработки радиолокационных сигналов

3.1 Информационные свойства радиолокационных датчиков обнаружения наземных объектов

3.1.1 Модель и оценка количества информации РЛД-А обнаружения наземных объектов

3.1.2 Модель и оценка уровня информационных потерь радиолокационных систем

3.1.3 Поляриметрические устройства повышенной информативности для формирования и обработки сигнала для селекции наземных объектов

3.1.4 Математическая модель оценки информационных возможностей пассивных РЛС обнаружения наземных объектов

3.2 Анализ методов и способов обработки радиолокационных сигналов

3.3 Оценка возможности аппаратной реализации счетно-цифрового вычислительного устройства для обработки сигналов

3.4 Требования к автоматизированным системам управления с радиолокационными средствами охранной сигнализации и оценка возможностей удовлетворения требований в вычислительных ресурсах

3.4.1 Требования к автоматизированным системам управления

3.4.2 Оценка возможностей удовлетворения требований и потребностей в вычислительных ресурсах для решения задач охранной сигнализации

Выводы

Заключение

Список литературы

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АПР - аналоговое преобразование развертки;

ГДИ - генератор с дифракционным излучением;

ДНА - диаграмма направленности антенны;

Ж дв - инфракрасный диапазон волн;

кчммв - короткая часть миллиметрового диапазона;

ЛА - летательный аппарат;

ЛОВ - лампа обратной волны;

лпд - лавинно-пролетный диод;

мг - магнетронный генератор;

ммд - миллиметровый диапазон;

мож - математическое ожидание;

окг - оптический квантовый генератор;

пдп - пыледымовые помехи;

РЛС - радиолокационная система;

ПСНР - подвижная станция наземной разведки;

СНАР - станция наземной артиллерийской разведки;

РЛТ - радиолокационная техника;

РЭС - радиоэлектронные системы;

свч - сверхвысокая частота;

смд - сантиметровый диапазон;

ТГцД - терагерцовый диапазон волн (0,88.. Л,3 мм);

УПЧ - усилитель промежуточной частоты;

ЦПР - цифровой преобразователь развертки;

ЭПР - эффективная поверхность рассеяния.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение радиолокационной селекции малоразмерных объектов терагерцовыми устройствами в зоне ответственности аэропорта»

ВВЕДЕНИЕ

Бурное развитие авиации и расширение сферы ее применения для решения народнохозяйственных, исследовательских и других задач приводит к увеличению интенсивности полетов. Все это при постоянном наращивании динамических характеристик летательных аппаратов и расширении их функций при решении задач нового вида требует постоянного совершенствования систем управления воздушным и наземным движениями (УВД и УНД). Последнее десятилетие характеризуется бурным развитием систем УВД и УНД во всех странах с развитой авиатранспортной системой. Уровень технического совершенства систем УВД и УНД, их эффективность, а значит и высокая результативность использования воздушного транспорта во многом определяется возможностями и эксплуатационными характеристиками радиотехнических систем, используемых для информационного обеспечения систем управления воздушным и наземным движением. В настоящее время в системах управления наземным движением единственным средством, обеспечивающим безопасность движения наземных транспортных средств в зоне аэродрома в условиях плохой видимости, является радиолокатор обзора летного поля, который имеет низкую точность в определении угловых координат целей ввиду их протяженности, а также влияния мощных переотражений от местных предметов и поверхности земли. Это является одним из важнейших ограничений интенсивности движения наземных транспортных средств в зоне аэродрома, а, следовательно, и интенсивности движения воздушных судов. В этой связи представляет значительный интерес поиск новых методов и способов максимального извлечения полезной информации из принимаемых сигналов радиолокационной системы (РЛС) обзора летного поля, который идет двумя путями. С одной стороны, расширяется пространство физических признаков, по которым происходит обработка полезных и помеховых воздействий. К их числу относится поляризация радиоволн, несущая информацию об отражающих свойствах радиолокационных целей.

К охраняемым объектам относится большое и самое разнообразное количество разнотипных сооружений, площадей и территорий, которым требуется защита от преднамеренного (организованного) воздействия со стороны нарушителей и естественных помех. К таким объектам, например, можно также отнести различного рода склады, территории административных, учебных и научных учреждений, площадки и территории функционирования наземной и воздушной техники военного назначения, территории воинских частей, территории испытаний техники, полигоны и т.д.

Для охраны таких объектов используются соответствующие технические средства и людской персонал (дежурные охранники и подразделения), представляющие собой систему охраны различной сложности и ранговости. В зависимости от статуса и важности, а также величины занимаемой территории, система охраны (охранной сигнализации) может включать в себя и

соответствующие технические средства, работающие на различных физических принципах, могут иметь специальный штат сотрудников охраны, а также различные по сложности подсистемы передачи и обработки информации. В отдельных случаях могут применяться и соответствующие меры противодействия.

В любом случае основной задачей охранной системы является своевременное обеспечение по обнаружению и распознаванию (классификации) всякого рода действий (нарушений) внешнего воздействия одиночных и групповым малоразмерных объектов (человека и техники). Целью нейтрализации охранной системы в процессе несанкционированного воздействия, как правило, является достижение снижения её рабочей эффективности, а также частичное или полное разрушение охраняемого объекта.

В настоящее время наиболее часто в качестве технических средств обнаружения используются оптико-электронные средства (ОЭС): оптические приборы (бинокли, различного типа визиры), телевизионные камеры, приборы ночного видения и др. Это приборы, которые позволяют эффективно обнаруживать и распознавать тип объекта-нарушителя. Если площадь охраняемого объекта имеет большие пространственные размеры (до нескольких сотен метров, а иногда и больше), то для целей предупреждения о нарушении системы охраны в настоящее время находят широкое применение сейсмические и акустические приборы (датчики). Применяются в отдельных случаях магнитные датчики. Три вида указанных датчиков обеспечивают выдачу информации (сигналов) факта появления объекта-нарушителя, что дает возможность последующего обнаружения и распознавания его на определенных дальностях с помощью ОЭС. Однако необходимо отметить, что высокая эффективность такой системы обеспечивается, когда имеет место хорошая оптическая видимость. Если оптическая видимость низкая, когда появляются сильные туманы (дальность видимости - 20-50 м), дымовые или пылевые помехи, то эффективность оптической системы в значительной степени снижается, а иногда работа её просто срывается [1,2].

Кроме того, сейсмические и акустические датчики в данной системе дают возможность посылки только предупреждающих сигналов. Возможности эффективной классификации объекта-нарушителя с помощью сейсмических и акустических датчиков ограничиваются обнаружением групповых объектов (группа людей или гусеничная и колесная техника). Дальности действия таких датчиков оценивается от нескольких десятков метров до 100-150 м, а разрешающая способность сравнительно не высокая (20-30 м) [2, 71-73]. Это не всегда удовлетворяет требованиям, предъявляемым к техническим средствам отдельных охранных систем.

Опыт разработки и совершенствования технических средств обслуживания работы охранных систем показывает, что выполнение такой объемной задачи в условиях плохой оптической видимости невозможно без применения радиолокационных датчиков (РЛД), работающих в короткой части

миллиметровых волн или даже в длинноволновой части субмиллиметровых волн [3-6]. В работе РЛД рассматриваются как метрические системы (приборы). В этой связи возникает актуальная научно-практическая задача создания высокоэффективных всепогодных РЛС мм-диапазона для автоматизированных систем управления наземным движением, для реализации которой в работе решается имеющая важное народнохозяйственное значение проблема разработки методов и средств пеленгации малоразмерных наземных целей в ММ-диапазоне.

Поэтому разработка моделей и методик обоснования и оценки параметров вновь создаваемых радиолокационных активных и пассивных устройств на охраняемых территориях (административные и учебные здания, специальные площадки) в условиях плохой видимости за счет применения техники более информационного терагерцового (ТГц) СВЧ диапазона (короткая часть миллиметровых и длинная часть субмиллиметровых) радиоволн своевременна и актуальна.

Такие устройства должны быть малогабаритными, иметь высокие разрешающие способности по дальности и угловым координатам, а также обеспечивать высокий уровень вероятности правильного обнаружения (распознавания) наземных объектов.

Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования позволяют заключить, что такими радиотехническими системами обнаружения малоразмерных объектов с высокой вероятностью и в условиях плохой оптической видимости могут быть радиолокационные датчики (РЛД) (системы) миллиметрового диапазона (ММД) радиоволн. Особое место здесь занимают радиолокационные системы, работающие в короткой части ММД радиоволн (КЧ ММВ), которые по многим основным параметрам такой техники более эффективны по сравнению с РЛС, работающих в длинноволновой части миллиметрового диапазона и тем более в сантиметровом диапазоне (СМД).

Поэтому разработка методического аппарата обоснования основных принципов построения и параметров радиолокационных устройств, работающих в новом более информативном терагерцовом (ТГц) диапазоне радиоволн, используемых на охранных территориях в условиях плохой оптической видимости, является актуальной научной задачей.

Актуальность задачи исследования обусловлена:

- необходимостью дальнейшего совершенствования радиолокационных датчиков, построенных на базе радиолокационных устройств, работающих в новом более информативном терагерцовом (ТГц) диапазоне радиоволн;

обеспечением обнаружения и распознавания (классификации) одиночных и групповых малоразмерных объектов (человека и техники) в зоне ответственности аэропорта;

- необходимостью разработки математических моделей, методов и алгоритмов, обеспечивающих возможность оперативного решения оптимизационных задач в процессе создания перспективных и совершенствования существующих радиолокационных датчиков.

Целью работы является совершенствование радиолокационных устройств с автоматизированным управлением за счет применения техники ТГц диапазона радиоволн, обеспечивающего высокие вероятности обнаружения и угловые точности пеленгации наземных объектов в условиях плохой оптической видимости.

Объектом исследования являются радиолокационные датчики обнаружения малоразмерных наземных объектов в терагерцовом диапазоне радиоволн.

Предметом исследования является совокупность алгоритмов, моделей и методик, используемых при разработке и совершенствовании радиолокационных датчиков за счет применения техники ТГц диапазона радиоволн.

Поставленная цель достигается решением следующих задач, составляющих основные этапы исследования:

1. Анализ особенностей распространения радиоволн в ТГц диапазоне радиоволн и оценка потенциальных возможностей техники миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов радиоволн, в условиях плохой оптической видимости.

2. Анализ технических возможностей современных технических средств, применяемых в ТГц диапазоне радиоволн для обнаружения наземных объектов и путей повышения эффективности функционирования охранных систем.

3. Разработка методики и математических моделей радиолокационных систем, для оценки эффективности комплексных автоматизированных систем (АС) контроля в зоне ответственности.

4. Обоснование основных требований к активным и пассивным РЛД обнаружения наземных объектов и оценки основных энергетических параметров активных радиолокационных датчиков обнаружения наземных объектов, с учетом размещения их на различных высотах.

5. Разработка алгоритма последовательного обнаружения радиолокационных объектов по корреляционным свойствам их поляризационных параметров и оценка эффективности РЛД обнаружения наземных объектов.

6. Разработка варианта блок-схемы пассивно-активного радиолокационного датчика (РЛД-ПА) и обоснование основных параметров РЛД-ПА обнаружения объектов.

7. Обоснование математических моделей радиолокационных систем применительно с оценкой информационных возможностей активных, пассивных и активно-пассивных РЛД.

8. Разработка схемных вариантов структурного построения и выбор параметров радиолокационных датчиков обнаружения наземных объектов.

Методы исследований. При решении поставленной в диссертации научной задачи использовались методы статистической радиотехники, искусственного интеллекта, методы построения математических моделей, проектирования и оптимизации структур информационных систем, методы

корреляционно-регрессионного и факторного анализа выборочных экспериментальных данных.

Научная значимость и новизна работы заключается в том, что впервые разработаны методические положения по обоснованию принципов построения и основных параметров радиолокационных датчиков в терагерцовом диапазоне радиоволн для обнаружения и пеленгации объектов с высокой вероятностью для решения охранных задач в условиях плохой оптической видимости с автоматизированной передачей информации.

В рамках научной задачи, решаемой в работе, получены следующие результаты, имеющие научную новизну:

1. Разработана методика и математические модели радиолокационных систем для оценки эффективности комплексных АС контроля в зоне ответственности аэропорта, имеющих в своем составе, в качестве источников информации пассивные и активно-пассивные РЛД терагерцового (ТГц) СВЧ диапазона, где в качестве показателей выбраны два критерия - количество информации радиолокационного канала и уровень возможных потерь информации в радиолокационном канале, с помощью которых сделана оценка эффективности информационных возможностей РЛД.

2. Разработана математическая модель и методика оценки основных энергетических параметров активных радиолокационных датчиков обнаружения наземных объектов, с учетом размещения их на различных высотах (от 2 до 30 м) для равнинной и холмистой местности, которые позволяют определить дальность действия системы и вероятностные показатели в процессе обнаружения и сопровождения объекта, в условиях плохой оптической видимости.

3.Разработан алгоритм последовательного обнаружения радиолокационных объектов по корреляционным свойствам их поляризационных параметров и проведена оценка эффективности радиолокационных датчиков обнаружения наземных объектов.

4. Предложен вариант блок-схемы РЛД-ПА и обоснованы основные параметры РЛД-ПА обнаружения объектов: рабочий диапазон 1,3 мм; дальность действия (автомашина) неподвижный до 1 км и движущийся до 3 км оценка эффективности которого показала что новый РЛД позволяет в секторе поиска 30° обнаружить в условиях плохой оптической видимости открыто расположенные объекты на дальности до 3 км не менее чем 50%, а замаскированных на дальности 1,5 км до 35-40 %.

5. Обоснованы математические модели радиолокационных систем (как метрических) применительно к обработке информации активных, пассивных и активно-пассивных РЛД, где в качестве показателей выбраны два критерия: количество информации радиолокационного канала и уровень возможных потерь информации в радиолокационном канале, с помощью которых сделана оценка эффективности информационных возможностей РЛД.

6. Разработаны схемные варианты структурного построения и выбор параметров радиолокационных датчиков обнаружения наземных объектов.

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, вытекает из корректной постановки задач исследований, обоснованности применяемых математических методов и обеспечивается проведением расчетов на ЭВМ с контролируемой точностью; подтверждается сопоставлением аналитических и численных результатов, совпадением их с известными решениями, в том числе с экспериментальными данными и ранее реализованными на практике рекомендациями для частных случаев.

Практическая ценность работы диссертационной работы определяется тем, что предложенный методический аппарат доведен до логического завершения в виде алгоритмов и программ для оценки параметров функционирования РЛС обнаружения объектов в условиях плохой оптической видимости. Результаты работы реализованы в технических заданиях на НИОКР при разработке радиолокационной техники обнаружения и целеуказания.

В первой главе представлены результаты анализа возможностей техники миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов радиоволн. Сформулированы исходные данные и способы применения ТГц диапазона радиоволн в радиолокационных системах обнаружения объектов применительно к радиолокационным датчикам контроля. Проводятся теоретические и экспериментальные исследования потенциальных возможностей радиолокационных систем миллиметрового диапазона радиоволн. Приводятся результаты исследований условий распространения радиоволн в гидрометеорах и пыледымовых помехах, а также отражательных характеристик наземных объектов. Проводится анализ возможностей радиолокационной техники короткой части миллиметрового диапазона в радиолокационных системах. Здесь же произведен анализ задач и требований к радиолокационным системам при работе в сложных условиях. Ставится задача научных исследований.

Вторая глава посвящена методам моделирования функционирования и оценки эффективности активных, пассивных и пассивно-активных радиолокационных датчиков обнаружения наземных объектов. Разработано программно-алгоритмическое обеспечение для получения результатов моделирования. Производится оценка основных параметров радиолокационных датчиков обнаружения наземных объектов в условиях плохой оптической видимости, определяется их эффективность, а также предлагаются схемные варианты построения типового РЛД.

В третьей главе приводятся результаты исследований информационных возможности активных, пассивных и пассивно-активных РЛД, а также излагаются предложения по возможным методам и способам обработки радиолокационной информации и возможностей обработки радиолокационной информации с применением локальных вычислительных систем.

В рамках поставленной в работе научной задачи решается ряд частных исследовательских задач, при этом на защиту выносятся следующие положения:

1. Методическое обеспечение и результаты исследований распространения миллиметровых радиоволн в условиях плохой оптической видимости (гидрометеоры и пыледымовые помехи (ПДП)).

2. Математическая модель и методика для обоснования требований к радиолокационным датчикам, обеспечивающим выполнение задач обнаружения малоразмерных объектов в условиях плохой оптической видимости.

3. Результаты оценки потенциальных возможностей применения ТГц диапазона радиоволн в РЛД работающих как в активном, так и пассивном режимах.

4. Модели и методики оценки основных параметров и эффективности радиолокационных датчиков обнаружения малоразмерных наземных объектов.

5. Схемные варианты структурного построения и предложения по техническому облику радиолокационных датчиков в ТГц диапазоне радиоволн в условиях плохой оптической видимости.

Реализация полученных результатов. Разработанные методики, математические модели и алгоритм совершенствования радиолокационных устройств с автоматизированным управлением за счет применения техники терагерцового диапазона радиоволн использованы при совместном с ОАО «Центральное конструкторское бюро аппаратостроения» (г. Тула) проведении НИР «Шелкопряд» (2007...2008 гг.); компоненты программного обеспечения использованы в учебном процессе Тульского артиллерийского инженерного института по кафедре «Радиолокационное вооружение».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались, обсуждались и одобрены на заседаниях ученого совета и кафедры «Радиолокационное вооружение» Тульского артиллерийского инженерного института; научно-технических конференциях Тульского государственного университета (2009, 2010 гг.); научно-технических конференциях Тульского артиллерийского инженерного института (2008, 2009, 2010 гг.); на XIX и XXI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции (г. Казань); VII Научно-технической конференции Российской академии ракетных и артиллерийских наук (г. Пенза); в 3 Центральном научно-исследовательском институте Министерства обороны Российской Федерации.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 10-ти печатных работах, в том числе в 5-ти периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для публикации основных научных результатов на соискание ученой степени кандидата наук, и патент на изобретение Российской Федерации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 149 страниц печатного текста, содержит 64 рисунка и 45 таблиц. Список литературы включает 106 наименований.

1 АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ТЕРАГЕРЦОВОМ ДИАПАЗОНЕ РАДИОВОЛН

Все более важную роль в настоящее время начинает занимать применение миллиметрового (ММ) и субмиллиметрового (СБММ) диапазонов радиоволн в области разработок систем радиолокации и связи [2, 21-23]. Особое место в этом спектре занимают терагерцовые (ТГц) волны, занимающие положение короткой части миллиметрового и длинноволновой части субмиллиметрового диапазонов [74-76]. Миллиметровые волны уже достаточно хорошо освоены. В работе [23] изложены основные направления развития техники ММ диапазона. Образцы радиолокационной техники там сравниваются с аналогичными образцами техники, работающими в длинноволновых (дециметровом и сантиметровом) диапазонах радиоволн.

Менее освоены короткая часть миллиметрового диапазона и ещё менее освоены субмиллиметровые волны.

Широкое применение ММ радиоволн вызвано тем, что в современной радиолокации и, особенно, в радиолокационных системах при их разработке требуется обеспечение высокой разрешающей способности как при обнаружении (распознавании) различного характера объектов, так и управления. Кроме того, проблема "тесноты" в эфире может быть решена по мере перехода только на более высокие частоты излучения, поскольку на миллиметровых, и особенно, субмиллиметровых радиоволнах возникает возможность передачи практически неограниченных объемов информации. Это и положило начало массовому использованию свойств миллиметрового диапазона радиоволн в реальных действующих радиотехнических системах, что открывает человечеству огромный диапазон частот для многочисленных применений.

Анализ опубликованных материалов по изготовлению образцов радиоэлектронной техники (РТЛ) в ММ диапазоне радиоволн для различных народно-хозяйственных применений и в интересах обороны показывает, что, начиная с 50-х годов, за рубежом и в России интенсивно проводились такие работы [24]. В первую очередь создавались активные и пассивные системы обнаружения наземных и воздушных объектов, управления воздушным движением и системами вооружения, контроля сельскохозяйственных угодий, аппаратура связи и навигации, медицинская аппаратура и др.

Промежуточное положение между инфракрасным диапазоном и радиодиапазоном волн занимают субмиллиметровые волны, возможности и перспективы использования которых еще недостаточно изучены, но очевидно, что для создания радиолокационных датчиков (например, в охранных системах) для дальностей до сотен метров (300...500 м) этот диапазон может также успешно применяться.

Кроме охранных систем такие радиолокационные датчики могут быть использованы в системе управления наземным движением (СУНД), которая предназначена для обеспечения управления, контроля и регулирования движе-

нием всех воздушных судов (ВС), наземных транспортных средств (ТС) и персонала на рабочей площади аэродрома. Система должна обеспечивать возможность предотвращения столкновения с наземными транспортными средствами, а также воздушных судов и наземных транспортных средств между собой и с наземными препятствиями.

Обеспечение безопасности спецобъектов требует от служб охраны либо увеличивать численность персонала, либо привлекать дополнительные технические средства для решения поставленной задачи. Наиболее перспективным является путь расширения применения существующих и разработки новых технических средств, для обеспечения эффективной охраны объектов. Одним из направлений такой работы и является применение радиолокационных устройств, для автоматического обнаружения и наблюдения за перемещением нарушителей на подходах к объектам и в пределах охраняемой территории в любое время суток и сложных метеоусловиях (туман, снег, изморозь). При решении задачи охраны технические средства должны обеспечивать:

- автоматическое обнаружение нарушителей в любое время суток и сложных метеоусловиях;

- отображение обнаруженных объектов, карты и контрольных рубежей зоны ответственности;

- формирование сигнала тревоги при пересечении движущимся объектом контрольного рубежа;

- удобство и простоту эксплуатации технических средств персоналом охраны.

Применение радиолокационных средств охраны, особенно радиолокаци-онно-оптико-электронных комплексов, резко повышает эффективность выполнения задач подразделениями охраны. В результате проведенных исследований [42,48,52,61] и разработок [51,54,58,59] созданы системы, позволяющие обнаруживать малоразмерные малоскоростные цели (человека) на фоне мешающих отражений от растительности, колеблющейся под действием ветра, при приемлемой для нужд практики вероятности ложных тревог. Характеристики РЛС, составляющих основу комплекса охраны крупных объектов и территорий, сведены в табл. 1.1.

Сравнительный анализ технических характеристик отечественных и зарубежных РЛС показал, что последние модели отечественных РЛС находятся на уровне лучших зарубежных образцов. Кроме того, сопряжение РЛС 1РЛ133 с цифровым программируемым процессором сигналов позволило получить техническое средство наблюдения с хорошими характеристиками при сравнительно небольших затратах.

Таблица 1.1 - Характеристики РЛС, составляющих основу комплекса охраны крупных объектов и территорий____

Параметры РЛС

1РЛ136 1Л111 1РЛ133 1Л244

Год завершения разработки 1974 1995 1974 1993

Диапазон частот, ГГц 9,7 15 16 16

Ширина луча по азимуту, град 6 4 1,6 1,6

Сектор обзора, град 90_ 45-180 30-120 30-180

Скорость обзора, град/с 6 5 5; 10 4; 8

Дальность обнаружения, км

человека 1 2 4 7

джипа 1,7 3,5 8 20

грузового автомобиля 2 4 15 30

вертолета 2 4 10 20

Разрешающая способность по дальности, м 120 50 100 100

Потребляемая мощность, Вт 55 7 50 250

Масса, кг 18 14 50 97

Наличие автоматического обнаружителя целей нет есть нет есть

1.1 Особенности применения радиолокационных датчиков информации в зоне аэропорта

Основная функция систем управления наземным движением (СУНД) -функция безопасности наземного движения - обеспечивается путем: предотвращения несанкционированного или непреднамеренного доступа на эксплуатируемые взлетно-посадочные полосы (ВПП); оказания оперативной помощи аварийно-спасательным и пожарным транспортным средствам в определении места происшествия на рабочей площади аэродрома. Для решения указанных задач СУНД включает в себя комплекс радиоэлектронных, электросветотехнических средств, специального оборудования, процедур и правил, предназначенных для организации безопасного и упорядоченного движения ВС, транспортных средств и персонала на рабочей площади аэродрома. Характеристики СУНД определяются следующими основными эксплуатационными требованиями: общим характером, включающим в себя необходимость наличия связи соответствующих органов управления между собой, с ВС и с наземным транспортным средством, приемлемыми рабочими нагрузками на пользователей СУНД, оптимальным использованием средств и процедур ИКАО, совместимостью отдельных элементов системы между собой и с взаимодействующими системами, наличием информации о текущих и прогнозируемых метеоусловиях; требованиями, предъявленными экипажем и включающими в себя необходимость четкой ориентации ВС при движении его по рабочей площади аэродрома, информации о маршруте следования и местонахождения ВС, предупреждения в случае изменений направления движения, остановок и возможных корректировок скорости; обозначения площадей, которых следует избегать при движении; получения информации, необходимой для предотвращения столкно-

вения с другими ВС, с наземными транспортными средствами или препятствиями, а также информации об отказах системы, влияющих на безопасность; требованиями, предъявляемыми органами УВД и включающими в себя необходимость получения информации о номере ВС, его местонахождении и движении наземных транспортных средств, представляющих опасность для движения ВС, информации о наличии временных препятствий и других видов опасности для движения ВС и об эксплуатационном состоянии системы, а также оборудования, связанного с определением контроля ее работоспособности; требованиями, предъявляемыми водителями наземных транспортных средств при движении на рабочей площади аэродрома. Транспортные средства должны обеспечиваться информацией о маршруте следования, а также информацией, необходимой для предотвращения столкновения с ВС и с другими наземными средствами, а водители аварийных транспортных средств - также информацией о месте аварии. Система управления наземным движением должна также обеспечивать регулярность полетов в различных эксплуатационных условиях. Регулярность нарушается, прежде всего, с ростом интенсивности воздушного движения, а также при пониженной видимости. В связи с этим СУНД должна быть совместима с пропускной способностью ВШ по посадкам и взлетам, с требованиями, предъявляемыми к аэродромам, (например, планировка аэродрома). В зависимости от интенсивности взлетов и посадок различают 3 класса систем, предназначенных соответственно для аэродромов с незначительной (не более 20 взлетов/посадок на аэродроме), средней (20-35 взлетов/посадок) и значительной (более 35 взлетов/посадок) интенсивностью. В зависимости от метеорологических условий видимости имеются 4 категории систем: первая, когда видимость позволяет экипажу выполнять визуальное руление и избегать столкновения с другими участниками наземного движения, а также обеспечивает соответствующим органам возможность осуществлять контроль за всем движением на основе визуального обзора; вторая, когда горизонтальная видимость находится в пределах 400-800м и позволяет экипажу осуществить визуальное руление и избегать столкновения, но не обеспечивает наземным органам возможность осуществлять визуальный контроль за всем движением; третья, когда горизонтальная видимость менее 400 м и все операции экипажи ВС и наземные органы осуществляют в условиях ограниченной видимости; четвертая, когда горизонтальная видимость менее 400 м и все операции экипажи ВС и наземные органы осуществляют в условиях ограниченной видимости (ночное время, сильный туман и т.д.). Таким образом, все аэродромы нуждаются в системах управления наземным движением. Однако каждая система должна соответствовать условиям, в которых планируется эксплуатировать аэродром. Отсутствие на аэродроме СУНД может привести к снижению его пропускной способности. На аэродромах, где условия видимости и интенсивность полетов не представляют проблем для наземного движения ВС и других транспортных средств, наличие сложных СУНД необязательно. В связи с этим СУНД разрабатываются по модульному принципу таким образом, чтобы по мере роста интенсивности и необходимости обеспечивать полеты во всех более сложных метеоусловиях, они дополнялись соответственно компонентами. При выборе структуры СУНД

важную роль играют финансовые соображения, однако, следует обратить внимание на то, что даже выбор отдельных компонентов системы и их расположения на первом этапе может оказаться дорогостоящим (например, установка осевых огней РД), то с учетом дальнейшего развития системы такое решение может привести к более рациональному использованию средств. Как видно из представленной на рис. 1.1 обобщенной структурной схемы системы управления наземным движением, она включает в себя сочетание визуальных и невизуальных средств ориентации и определения местоположения ВС и наземного транспортного средства, средства радиотелефонной связи, контроля и информации. Системы могут варьироваться от очень простых на небольших аэродромах с малой интенсивностью полетов и эксплуатируемых только в условиях хорошей видимости, до сложных систем на больших и загруженных аэродромах, где ВС и транспортные средства эксплуатируются и в условиях очень плохой видимости. В последнем случае эти системы являются автоматизированными, так как они должны обеспечивать диспетчеру, помимо указания на место нахождения ВС и транспортного средства, оптимизацию маршрута движения каждого ВС по сложной наземной структуре РД, а также сведению к минимуму использования речевой связи между ВС и диспетчером. В случае появления неисправностей в таких автоматизированных системах, они не должны влиять на безопасность, а вся система должна отвечать требованиям аэродромного действия в аварийной ситуации. В связи с заинтересованностью в СУНД различных служб аэродрома (не только служб движения и ЭРТОС, как это имеет место в АС УВД), необходима полная координация форм использования СУНД с целью обеспечения совместимости ее в настоящем и будущем с требованиями к инженерному оборудованию аэродрома, его эксплуатации, а также совместимости контроля за воздушным движением (ВД) и связи в системах УВД. На аэродромах совместного базирования должна дополнительно обеспечиваться координация со средствами и с ведомственными пунктами управления полетами данного аэродрома. Основные комплексы технических средств и систем, входящих в состав СУНД, представлены в табл. 1.2. Управление воздушным движением при ограниченной видимости и ночью в значительной мере основывается на светосигнальных средствах, размещенных по определенной схеме и имеющих характеристики, удовлетворяющие требованиям хорошего их различения в самых сложных условиях видимости.

Основные комплексы технических средств и систем, входящих в состав различных СУНД: светосигнальные средства руления - боковые рулежные огни, включение и изменение яркости которых производится дистанционно диспетчером руления; система контроля занятости ВПП, которая предназначена для защиты ВПП от несанкционированного занятия ее людьми, транспортными средствами, воздушными судами.

Таблица 1.2 - Основные комплексы технических средств и систем, входящих в состав СУНД____

Интенсивность полетов Незначительная Средняя Значительная

Категория видимости 1234 1234 1234

1 2 3 4

Визуальные и невизуальные средства

Маркировка перрона, осевых линий ВП и РД, мест ожиданий при рулении Мнемосхема аэродрома Визуальные средства для обозначения зон ограниченного пользования Механические знаки + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Светотехнические средства посадочные огни ВПП + + + + + + + + + + + +

рулежные огни световое ограждение препятствий, сигнальный прожектор маркировка пересечения РД, световые знаки огни места ожидания при рулении, электрическая система контроля огней + + + + + + + + + + + + - - + + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

огни предупреждающих линий огни осевой линии РД огни линии "стоп" огни управления маневрированием ВС на стоянке - - + + - - + + - - + + - - + + - + + + - - + + - + + + - - + + + + + + - - + + - + + + - - + +

Система контроля занятости ВПП Радиолокатор управления наземным движением - - + + - + + + - - + + - + + + - + + +

Электронно-вычислительная машина Средства и системы отображения информации на рабочем месте диспетчера - + + + — + + + + + - - + + + + + +

Средства связи: между наземными органами с экипажем ВС м транспортными средствами Резервное энергоснабжение - + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Для информирования диспетчера о случаях несанкционированного занятия ВПП применяются три основных средства не визуального наблюдения: радиолокационные датчики, обеспечивающие предоставление диспетчеру на его

рабочем месте радиолокационного плана поверхности аэродрома с ВПП и РД с |

отображением на них местонахождения ВС, транспортных средств, что позво- |

ляет диспетчеру определить занятость ВПП. |

Воздушное судно. Наземное транспортное средство

СДП

ДПР

КОМПЛЕКСЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

Визуальные и невизуалъкые средства

Светотехнические средства

Системы контроля занятости ВПП —j

Наземная РЛС

ЭВМ

Средства и системы отображения. Рабочие .места

Аппаратура связи (воздушной, наземной)

Н

\ i

—) Аппаратура дистанции- онного контроля и управления

\

Рисунок 1.1- Общая структура технических средств СУНД

Заключение диссертации по теме «Радиолокация и радионавигация», Ушаков, Вадим Анатольевич

Выводы

1. Предложена схема радиолокационного канала устройства обнаружения малоразмерных наземных объектов в терагерцовом диапазоне радиоволн в виде метрической системы, основной функцией которой является получение количественных данных о движении, ориентации и физических свойствах наблюдаемых объектов.

2. Введено понятие «радиолокационная информация», под которым понимается совокупность сведений об исследуемом объекте, извлекаемых в результате приема и анализа радиолокационных сигналов, отраженных от объекта в результате его функционирования в условиях естественных и искусственных помех.

3. Обоснованы математические модели радиолокационных систем (как метрических систем) применительно к обработке информации, которые по их принципу действия, разделенные на три основных вида: для активных РЛС, излучающих СВЧ сигналы; для пассивных РЛС (радиометрических) систем, работающих на принципе приема радиотеплового (собственного) излучения от объекта; для пассивно-активных (скомплексированных) РЛС, работающих в двух режимах активном и пассивном, конструкция которых в большей части базируется на большинстве общих СВЧ элементах.

4. В качестве показателей выбраны два критерия, с помощью которых имеется возможность наиболее полно сделать оценку эффективности информационных возможностей РЛД-А и РЛД-ПА, это: количество информации радиолокационного канала и уровень возможных потерь информации в радиолокационном канале.

5.Для обеспечения высокой информативности, помехоустойчивости, энергетического качества и вероятностных характеристик при решении задач селекции радиолокационных объектов должны использовать поляризационно-модулированные сигналы и прием нескольких, ортогонально поляризованных компонент (ОПК) ПМС. Для реализации поляримерических обнаружителей наземных целей и распознавания их классов предложен ряд схемных решений, которые могут быть использованы для селекции как движущихся, так и неподвижных наземных объектов.

6. Оценка количества информации, проведенная с помощью математической модели для РЛД-А в диапазоне СВЧ на «конкурирующих» длинах волн 1 мм, 2 мм, 3 мм и 8 мм, показала, что: количество информации при измерении дальности, ЛО, представленное на графиках (в логарифмическом масштабе) для систем, работающих в ТГц диапазоне в сравнении с системами в ММ диапазоне радиоволн в зависимости от длины волны выше в 5-10 раз; количество информации при измерении скорости объекта, с увеличением значений интервала (диапазона) измеряемой скорости движения объекта, А V, для радиолокационных систем, работающих в ТГц диапазоне, в сравнении с системами, работающими в более короткой части ММ диапазона радиоволн, выше более чем на порядок; аналогичная картина повышения количества информации примерно на порядок наблюдалась и при исследовании количества информации угловых координат: по азимуту и углу места ЛУ\ в целом, расчетные данные показывают, что количество информации как мера информационных возможностей зависит от статистических свойств РК, максимум информации может соответствовать максимуму априорной энтропии и связан с вполне определенным законом распределения вероятностей сигналов об обнаруживаемом объекте, а отыскание таких распределений производится путем решения различных вариационных задач (исполнительным инструментом по выделению информации, в свою очередь, определяется структурой сигнала, помех и видом обработки сигнала и помехи в тракте приемного устройства).

7. Оценка уровня информационных потерь К, для РЛД-А в диапазоне СВЧ на «конкурирующих» длинах волн 1 мм, 2 мм, 3 мм и 8 мм показала, что: значения уровня потерь информации в зависимости от изменения величины отношения сигнал/шум, дсш, для оптимального обнаружителя для различных значений параметров Ш, а изменяется довольно широких пределах, так, в районе значений цсш =5-10 величина К вначале резко снижается, а далее с увеличением монотонно увеличивается, и минимальный уровень потери информации для оптимальных обнаружителей находится при отношении сигнал/шум в районе от 3 до 20 (при увеличении количества импульсов в пачке уровень потерь информации резко снижается); значения уровня потерь информации от изменения отношения сигнал/шум для непараметрического обнаружителя для различных значений параметров Ип, а с увеличением отношения сигнал/шум, дсш, и с увеличением количества импульсов в пачке при обработке радиолокационного сигнала в значительной степени снижаются потери информации (в отличие от оптимального обнаружителя, где надо выбирать определенный интервал в величине отношения сигнал/шум, при применении непараметрического обнаружителя можно остановиться на предельном значении отношения сигнал/шум дсш = цпре0)\ в случае использования в РЛС непараметрических обнаружителей потери информации в РЛС обнаружения, работающих в ТГц и коротковолновой части ММ диапазонов, в сравнении с длинноволновыми РЛС значительно меньше, а необходимая точность измерения отношения сигнал/шум может быть ниже, чем в случае использования в РЛС оптимальных обнаружителей (количество импульсов в пачке может быть меньше (не более 10-15), т.к. дальнейшее увеличение их числа не повышает общей информативности РЛС).

8. Оценка уровня информационных потерь К, для РЛД-ПА показала, что: в пассивных системах для увеличения количества информации используются методы увеличения длительности сигналов, т.к. чем больше длительность сигналов, тем легче его обнаружить и тем выше точность измерения параметров сигнала. с увеличением отношения сигнал/шум более 10 величина коэффициента информационных потерь изменяется очень незначительно и практически находится на уровне 0,7. (это свидетельствует о том, что увеличение свыше 1015 не дает увеличения информации об объекте).

9. На основе анализа современных методов радиолокационного сигнала, требующих для извлечения из него полезной информации большого количества логических и вычислительных операций (статистические методы) в работе обосновано применение метода обработки радиолокационной информации (РЛИ) в цифровом виде, что позволяет обеспечить достаточно достоверные данные и своевременную передачу их потребителю в реальном масштабе времени.

Показано, что цифровая обработка возможна на всех этапах радиолокационного наблюдения: обнаружения, целеуказания, сопровождения и не только одиночных объектов, но и группы, с сохранением непрерывного обзора пространства. В таких системах первичная и вторичная обработка сигналов полностью автоматизирована. При этом широко применяют специализированные цифровые вычислительные устройства. Они обладают высокой точностью, возможностью длительного накопления слабых сигналов, гибкостью структуры с подчинением её специфическим задачам радиолокации, быстродействием, высокой надежностью, возможностью микроминиатюризации.

10. Проведен анализ ряда наиболее эффективных алгоритмов обработки радиолокационных сигналов основанных на сжатии радиолокационных данных без потерь информации и в реальном масштабе времени.

Сформулирована задача проведения сравнительного анализа возможностей проведения таких процедур применительно к радиолокационным системам как миллиметрового диапазона, так и терагерцового.

11. Проведен сравнительный анализ и оценка состояния, уровня и перспектив развития методов и средств приема и обработки радиосигналов, обусловленных достаточно бурным развитием микроэлектроники, особенно процессорной техники и цифровой элементной базы.

Современные аналого-цифровые преобразователи уже обеспечивают возможность приема радиосигналов на частотах 500 и более Мгц, при разрядности 10-12 разрядов. Уникальные экземпляры этих устройств могут осуществлять оцифровку радиосигналов на частотах 1000 и более ГГц. Такие достижения определяют возможность реализации полной цифровой обработки и формирования сигналов.

12. В работе проведен анализ применения вычислительных средств. Обоснованы требования к автоматизированным системам управления (АСУ) (к информатике, вычислительной технике и автоматизации, а также поставлен практический вопрос о производстве средств электронно-вычислительной техники (ЭВТ) для технического применения, близких своими характеристиками к зарубежным аналогам) с радиолокационными средствами типа РЛД-А. Произведена оценка возможностей удовлетворения требований и потребностей в вычислительных ресурсах для решения задач контроля.

Заключение

В итоге выполненных в диссертационной работе исследований получены следующие основные результаты.

1. Проведен анализ технических возможностей современных средств сигнализации, применяемых для обнаружения наземных объектов. Сделан вывод, что для повышения эффективности функционирования охранных системах целесообразно применение в таких системах радиотехнических средств, обладающих высокой вероятностью обнаружения наземных объектов в условиях плохой видимости.

2. Обосновано новое направление развития радиотехнических средств в составе класссических систем охранной сигнализации в терагерцовом (ТГц) диапазоне радиоволн (короткая часть миллиметрового, длины волн короче - 3 мм и длинноволновая часть субмиллиметрового, длины волн короче - 1 мм).

3. Проведенный анализ особенностей распространения радиоволн показывает, что в ТГц диапазоне радиоволн имеется целый ряд участков спектра "окон прозрачности" (2,3 мм; 1,3 мм; 0,96 мм и 0,88 мм и др.), где ослабление сравнительно невелико (ММД в "окнах прозрачности" ~ в пределах 3-5 дБ/км и в СБММ соответственно ~ 7-9 дБ/км). Это позволяет утверждать о возможности достаточно широкого применения таких волн в радиолокационных системах обнаружения ближнего действия, особенно в условиях плохой оптической видимости, когда обнаружение с помощью визуального наблюдения, в том числе и с использованием приборов ИК диапазона, сильно затруднено или невозможно.

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований распространения ТГц диапазона волн в пыледымовых (ПДП) помехах показали: ослабление исследуемых радиоволн в дымах военно-химических смесей с оптической дальностью видимости до 5 = 2 м не превосходит величины 0,1 дБ/км; ослабление субмиллиметровых и миллиметровых волн в дымах военно-химических смесей при любых плотностях задымления трассы практически отсутствует.

5. Анализ результатов по разработке и созданию элементной базы (генераторов, приемников, элементов канализации высокочастотной энергии, интегральных модулей и др.) в ТГц диапазоне волн показал, что в настоящее время часть такой аппаратуры общего назначения (линии передачи и антенны, генераторы на полупроводниковых структурах с мощностью до десятков милливатт, приемники прямого усиления и супергетеродинные с чувствительностью до 10" 15 Вт/ Гц и выше) уже создана.

6. Проведен анализ отражения терагерцовых волн от гидрометеров, который показывает, что удельные ЭПР в этом диапазоне волн оказываются в 2-10 раз больше, чем в сантиметровом диапазоне для дождей различной интенсивности.

7. Исследованы основные возможности характеристик отражения радиоволн короткой части миллиметрового диапазона от гидрометеоров, подстилающих поверхностей, наземных (автомобиль) объектов. Анализ результатов исследований ЭПР наземных объектов позволил заключить, что для наземных объектов ЭПР на длинах волн меньше 3 см практически не зависит от длины волны и боле того, с вероятностью 0,9 в короткой части миллиметрового диапазона волн эти ЭПР оказываются порядка величин, характерных для более длинных волн (так для техники типа автомобиль среднее значение ЭПР в короткой части миллиметрового диапазона примерно на 5-10% больше, чем в сантиметровом).

В короткой части ММД по сравнению с длиной волн 3 см и 8 мм появляется превосходная возможность обнаружения неподвижных объектов с работающим двигателем.

Показано также, что в терагерцовом диапазоне радиоволн точность пеленгации наземных как движущихся, так и неподвижных объектов и определения их координат по сравнению с сантиметровым диапазоном увеличивается примерно в 1,5 раза.

8. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований характеристик радиоизлучения наземных объектов показал, что в терагерцовом диапазоне с использованием радиометров существует уверенное обнаружение техники на дальности 100 м и человека на дальности до 20 м, а в перспекиве при совершенствовании техники в данном диапазоне дальности могут увеличиваться в несколько раз.

9. Сформулированы предложения адекватного технического оснащения системы сигнализации и обоснованы основные требования к активным и пассивным радиолокационным датчикам (РЛД) обнаружения наземных объектов, которые выражаются в следующем: для обеспечения более эффективной работы охранных систем, в частности, при обнаружении и распознавании объектов-нарушителей на небольших дальностях действия (до 500-600 м) и в условиях плохой оптической видимости, РЛД должны иметь высокое разрешение по дальности и угловым координатам; используемые диапазоны длин волн РЛД в зависимости от дальности наблюдений могут быть: для дальностей несколько сотен метров - в короткой части миллиметрового (длина волны в окнах: 1,3; 2 и 3 мм) и при маленьких дальностях (менее 50-100 м) в длинноволновой части субмиллиметрового (длина волны в окнах: 0,88мм и 0,96 мм); обеспечение дальности действия в зависимости от статуса охранной системы в пределах от 50 до 500-600 м, но не превышать величины - 1 км и разрешающей способности по дальности для малоразмерных объектов в пределах 13 м (длительность импульса должна быть ~ 50нс); при этом для объектов - начиная от малоразмерных (человек, автомат-робот) и до наземных транспортных средств (легковой и грузовой автомобиль), определение направления движения объекта; обеспечение обнаружения объектов как малоподвижных (в том числе и неподвижных), так и движущихся; сектор обзора площадного участка со стороны охраняемого параметра на дальности до 1000м по азимуту должен быть в пределах 60° (±30°) и по углу места - от +5° до - 30°; требуемое угловое разрешение радиолокационной системы при обзоре на дальностях до 1000 м в пределах 3,5 д.у. (~15'), что соответствует линейной разрешающей способности не более 3,5 м ( на дальности 500 м - линейная разрешающая способность 1,5-2 м); обнаруживать наземные объекты на фоне земной поверхности с высокой вероятностью (не ниже 0,9) при вероятности ложной тревоги 10"6 при любых погодных условиях, включая дожди интенсивностью до 16 мм/ч; иметь небольшие массу и габариты.

10. По разработанной методике произведена оценка дальности действия активных датчиков (РЛД -А) по объекту типа «автомашина» на длинах волн: 2,15 мм (РЛД-ЗА), 1,3 мм (РЛД-2А) и 0,88 мм (РЛД-1А) для атмосферных условий без осадков, при наличия тумана с видимостью 200 м и для условий наличия дождя средней интенсивности (5 мм/ч). Для атмосферных условий без осадков и при заданных величинах порогового отношения сигнал/шум (для подвижных объектов - 10 дБ и неподвижных - 10 дБ) получены дальности действия (для неподвижных объектов данные в скобках): для РЛД-1А - до 1,3 (0,7) км; для РЛД-2А - до 4,2 (3) км; для РЛС-ЗА - до 7,2 (5) км.

Для обеспечения дальностей обнаружения РЛД-1 А, -2А и -ЗА соответственно 0,7 км, 3 км и 5 км в атмосфере в условиях дождя средней интенсивности, в случае использования в станциях когерентного сигнала и когерентной обработки требуемая средняя мощность передатчиков должна приблизительно составлять: 0,2 Вт; 2,5 Вт и 7 Вт соответственно. Указанные дальности обнаружения движущихся объектов наземных объектов обеспечиваются за счет доп-плеровской обработки (системой селекции движущихся объектов), а медленно движущихся и неподвижных объектов для таких же дальностей за счет повышения разрешающей способности станций по дальности не менее 0,5 м.

Проведенные исследования позволили обосновать основные параметры РЛД-1 А, -2А и -ЗА, работающих в терагерцовом диапазоне и на длине волны 2,15 мм, а также определить вариант их общего облика и функциональной блок-схемы.

11. На основе моделирования функционирования РЛД проведена оценка эффективности радиолокационных датчиков обнаружения наземных объектов.

В ходе проведенных исследований было установлено, что наиболее рациональным методом получения достаточно объективных оценок эффективности РЛД обнаружения наземных объектов является метод построения оптимальных моделей функционирования их в типовых ситуациях. В связи с этим были разработаны модели функционирования, где оценка эффективности РЛД производилась по критерию математического ожидания обнаружения объекта с определением координат 1Фср.

В результате обработки реализаций процесса функционирования РЛД обнаружения были построены зависимости относительного количества обнаруженных объектов с определением координат - Жср в зависимости от дальности действия станций для условия равнинной местности и холмистой местности.

Показано, что использование РЛД -2А повышает вероятность обнаружения наземных объектов в сравнении с РЛС типа СБР дальностях до 3-х км от 20 до 40%. Однако, отмечается, что поисковые характеристики РЛС типа СБР в сравнении с РЛД отличаются в лучшую сторону.

12. Проведенные исследования особенностей применения в пассивных радиолокационных устройствах обнаружения наземных объектов короткой части ММ и ТГц диапазонов радиоволн, позволили обосновать основные параметры пассивных и пассивно-активных датчиков (РЛД-П и РЛД-ПА), а также на основе моделирования произведена оценка эффективности таких датчиков.

Исследованы энергетические характеристики пассивных радиолокационных датчиков: величина радиояркостной температуры наземных объектов и подстилающей поверхности (фонов), воздействующая на вход антенны РЛД-П находится в пределах 100-350К, что соответствует величине спектральной плотности излучения на входе антенны в пределах (2 - 7) • 10~15 Вт/Гц • м2; дальности действия РЛД-П по объекту типа грузовой автомобиль, при чувствительности приемника Тпр.тт= 0,1 К (что соответствует чувствительности существующих приемников), диаметра антенны 100 мм дальности действия могут быть в пределах 400-600 м; величина ширины полосы пропускания по низкой частоте в РЛД-П обратно пропорциональна времени накопления сигнала, причем при обзоре в секторе поиска РЛД-П по азимуту -30° время накопления сигнала (время наблюдения объекта) зависит от скорости обзора и ширины диаграммы направленности антенны (ДНА) и составляет для существующих приемников в пределах 0,1-1 с.

Точностные характеристики по угловым координатам РЛД-П при одинаковых апертурах антенн с РЛД-А идентичны и составляют при диаметре параболической антенны равной 30 см и длине волны 1,3 мм порядка 5 угл. мин.

13. Проведенные исследования основных параметров пассивно-активных радиолокационных датчиков (РЛД-ПА) показали, что использование в одном устройстве пассивного (радиометрического) и активного (дальномерного) режимов работы в единой радиолокационной системе позволяет скомпенсировать положительные качества РЛД-П и РЛД-А и свести к минимуму их недостатки.

Кроме того, такое комплексирование позволяет получить также новые положительные качества станции, в частности, в пассивном режиме возможен обзор пространства (без излучения СВЧ энергии), а в активном режиме возможно измерение дальности до обнаруживаемого объекта.

14. Исследований рабочих диапазонов пассивных локационных систем обнаружения наземных объектов показывает, что для РЛД-ПА ближней дальности действия (до 1 км - в пассивном режиме работы и 1,5 км в активном режиме) целесообразно использовать терагерцовый диапазон (длина волны 1,3 мм) и короткую часть миллиметрового диапазона (длина волны 2,15 мм).

15. На основе проведенных исследований в работе предложен альтернативный вариант блок-схемы РЛД-ПА и обоснованы основные параметры РЛД-ПА обнаружения объектов: рабочий диапазон 1,3 мм; дальность действия (автомашина) неподвижный до 1 км и движущийся до 3 км; Мощность передатчика в импульсе ~ 300 Вт; флуктуационная чувствительность - 0,01 К; чувствительность приемника - 3 10~12; полоса пропускания на промежуточной частоте -40 МГц; полоса пропускания радиометра - 600 МГц; сектор автоматического сканирования при поиске объекта: по азимуту - 30° и по углу места - 6°; диаметр антенны (параболойд) 300-500 мм.

16. Оценка эффективности РЛД-ПА по математической модели по критериям: математическое ожидание (МОЖ) относительного количества своевременно обнаруженных незамаскированных (открыто функционирующих), Жнз, и замаскированных (малоподвижных), Жз, наземных объектов из общего числа находящегося в зоне поиска показала, что в секторе поиска 30° позволяет обнаружить в условиях плохой оптической видимости открыто расположенных объектов на дальности до 3 км не менее, чем 50%, а замаскированных на дальности 1,5 км до 35-40 %. Это является достаточно эффективным показателем в сравнении с радиолокационными системами более длинноволновых диапазонов волн.

17. Для подтверждения высоких возможностей применения терагерцовой техники для радиолокационных систем обнаружения наземных объектов исследованы информационные возможности таких систем. С этой целью: предложена схема радиолокационного канала устройства обнаружения малоразмерных наземных объектов в терагерцовом диапазоне радиоволн в виде метрической системы, основной функцией которой является получение количественных данных о движении, ориентации и физических свойствах наблюдаемых объектов; обоснованы математические модели радиолокационных систем (как метрических) применительно к обработке информации активных, пассивных и активно-пассивных РЛД, где в качестве показателей выбраны два критерия: количество информации радиолокационного канала и уровень возможных потерь информации в радиолокационном канале, с помощью которых сделана оценка эффективности информационных возможностей РЛД.

18. Оценка количества информации, проведенная с помощью математической модели для РЛД-А в диапазоне СВЧ на «конкурирующих» длинах волн 1 мм, 2 мм, 3 мм и 8 мм показала, что: количество информации при измерении дальности для систем, работающих в ТГц диапазоне в сравнении с системами в ММ диапазоне радиоволн в зависимости от длины волны выше в 5-10 раз; уровень информационных потерь для РЛД-А (на «конкурирующих» длинах волн 1 мм, 2 мм, 3 мм и 8 мм) в случае использования в РЛД непараметрических обнаружителей в ТГц в сравнении с длинноволновыми диапазонами значительно меньше, а необходимая точность измерения отношения сигнал/шум может быть ниже, чем в случае использования в РЛС оптимальных обнаружителей (количество импульсов в пачке может быть не более 10-15, т.к. дальнейшее увеличение их числа не повышает общей информативности РЛС).

19. Оценка уровня информационных потерь, для РЛД-ПА показала, что: в пассивных системах для увеличения количества информации используются методы увеличения длительности сигналов, т.к. чем больше длительность сигналов, тем легче его обнаружить и тем выше точность измерения параметров сигнала. с увеличением отношения сигнал/шум более 10 величина коэффициента информационных потерь изменяется очень незначительно и практически находится на уровне 0,7 (это свидетельствует о том, что увеличение свыше 1015 не дает увеличения информации об объекте).

20. На основе анализа современных методов радиолокационного сигнала, требующих для извлечения из него полезной информации большого количества логических и вычислительных операций (статистические методы) в работе обосновано применение метода обработки радиолокационной информации (РЛИ) в цифровом виде, что позволяет обеспечить достаточно достоверные данные и своевременную передачу их потребителю в реальном масштабе времени.

Показано, что цифровая обработка возможна на всех этапах радиолокационного наблюдения: обнаружения, целеуказания, сопровождения и не только одиночных объектов, но и группы, с сохранением непрерывного обзора пространства. В таких системах первичная и вторичная обработка сигналов полностью автоматизироана. При этом широко применяют специализированные цифровые вычислительные устройства. Они обладают высокой точностью, возможностью длительного накопления слабых сигналов, гибкостью структуры с подчинением её специфическим задачам радиолокации, быстродействием, высокой надежностью, возможностью микроминитюаризации.

21. Проведен анализ применения вычислительных средств и обоснованы требования к автоматизированным системам управления (АСУ) (к информатике, вычислительной технике и автоматизации, а также поставлен практический вопрос о производстве средств электронно-вычислительной техники (ЭВТ) для технического применения, близких своими характеристиками к зарубежным аналогам) с радиолокационными средствами типа РЛД-А.

22. Произведена оценка возможностей удовлетворения требований и потребностей в вычислительных ресурсах для решения задач контроля. Показано, что развитие персональных ЭВМ за последние два десятилетия позволяют разработать современные эффективные вычислительные системы, обеспечивающие выполнение задач приема, анализа, обработки и передачи радиолокационной информации в реальном масштабе времени.

Таким образом, в диссертации разработан теоретический и методический аппарат, на основании которого осуществлен выбор принципов построения и основных характеристик радиолокационных устройств терагерцового диапазона радиоволн для средств сигнализации функционирования охранных систем в условиях плохой оптической (метеорологической) видимости. Решение этой задачи имеет важное народнохозяйственное значение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ушаков, Вадим Анатольевич, 2012 год

Список литературы

1 Соколов A.B., Сухонин Е.В. Исследование распространения миллиметрового диапазона волн в атмосфере и его применение для связи и локации. -II Всес. школа-семинар по распростр. ММ и СММ волн в атмосфере, Фрунзе, Илим, 1988, с. 3-10.

2 Быстров Р.П., Потапов A.A., Соколов A.B., Федорова JI.B., Чеканов Р.Н. Проблемы распространения и применения миллиметровых волн в радиолокации. - Зарубежная радиоэлектроника, № 1, 1997, с. 4-20.

3 Ушаков В.А. Обнаружение слабо отражающих наземных объектов// Сб. научных трудов НТО РЭС им. А.С.Попова.- Тула: ТулГу.-2010.-С.99-112.

4 Быстров Р.П., Петров A.B. Исследование характеристик применимости техники КЧ ММД в радиолокационных системах обнаружения наземных объектов. Тезисы докл. VII Всерос. школа-семинар"Волновые явления в неоднородных средах", т.2, г. Красновидово Моск.обл.,22-27 мая 2000 г., с. 11-13.

5 Акиншин Н.С., Быстров Р.П., Петров A.B., Садыков P.P. Радиолокационные системы обнаружения наземных объектов в ММДВ на летательных аппаратах. Научный вестник МГТУ ГА, № 24, серия "Радиофизика и радиотехника", Москва, 2000, с.94-111.

6 Борзов А.Б., Быстров Р.П., Дмитриев В.Г., Засовин Э.А., Потапов A.A., Соколов A.B., Чусов И.В. Научно-технические достижения и проблемы развития техники миллиметрового диапазона радиоволн (Концептуальные направления, распространение радиоволн, обработка сигналов). - Зарубежная радиоэлектроника, № 4, 2001 г., с. 18-80.

7 Борзов А.Б., Быстров Р.П., Дмитриев В.Г., Засовин Э.А., Потапов A.A., Соколов A.B., Чусов И.В. Научно-технические достижения и проблемы развития техники миллиметрового диапазона радиоволн (Развитие элементной базы, военное и гражданское применение). - Зарубежная радиоэлектроника, № 5,2001 г., с. 3-49.

8 Быстров Р.П., Дмитриев В.Г., Засовин Э.А., Филев А.Б., Соколов A.B. Концептуальные направления развития радиолокационной техники в современные годы./ Труды VIII Всероссийской школы-семинара "Волновые явления в неоднородных средах",г. Москва, ИРЭ РАН, 28 июня 2001 г.

9 Борзов А.Б., Быстров Р.П., Потапов A.A., Филев А.Б., Соколов A.B. Методы и способы обработки радиолокационных сигналов в миллиметровом диапазоне волн./ Труды VIII Всероссийской школы-семинара "Волновые явления в неоднородных средах", г. Москва, ИРЭ РАН, 28 июня 2001 г.

10 Акиншин О.Н., В.А. Ушаков Оценка спектральных амплитуд по оценке параметров квазидетерминированного сигнала // Сб. научных трудов НТО РЭС им. А.С.Попова.- Тула: ТулГу.-2010.-С.61-63.

11 Ушаков В.А. Оценка характеристик обнаружения радиолокационного датчика // Сб. научных трудов НТО РЭС им. А.С.Попова.- Тула: ТулГу.-2010.-С.11-15.

12 Ушаков В.А. Математическая модель оценки информационных возможностей пассивных PJ1C обнаружения наземных объектов // Сб. научных трудов НТО РЭС им. А.С.Попова.- Тула: ТулГу.-2010.-С.61-63.

13 Bystrov R.P., Potapov А.А. , Sokolov A.V., Sokolov S.A. / Fractal metods of selekction of objects and millimeter radiolocation of the high resolution. MMPPIP 2001, Proceedings of the International Workshop on, Uniyersity of Guanajuato. IEEE GuanaMexikan Academy of Optics. 20-22 March 2001., p. 99-101.

14 Bystrov R.P., Potapov A.A. , Sokolov A.V., Sokolov S.A . / Fractal metods of selekction of objects and millimeter radiolocation of the high resolution. / In.: Proc. The Fourth Symposium "Physics and Engineering of Millimeter and Sub- Millimeter Waves" (MSMW* 2001), June 4-9, 2001, Kharkov, Ukraine: Kharkov State University, 2001, v.l, p.286.

15 Соколов A.B., Сухонин E.B. Ослабление миллиметровых волн в толще атмосферы. - Итоги науки и техники, 1980, т. 20, с. 107-205.

16 Калмыков Ю.П., Титов С.В. - Радиотехника и электроника, 1989, т. 34, с. 13-20.

17 Зражевский А.Ю. - Радиотехника и электроника, 1976, 21, № 5,

с.951.

18 Жевакин С.А., Наумов А.П.- Изв. Вузов, 1976, сер. Радиофизика, № 10, с. 1213.

19 Быстров Р.П., Петров А.В., Соколов А.В. Радиолокационные системы самолетовождения. Тезисы докл. VII Всерос. школа-семинар"Волновые явления в неоднородных средах", т.2, г. Красновидово Моск.обл., 22-27 мая 2000 г., с.14-15.

20 Байдак В.И., Быстров Р.П., Дмитриев В.Г., Соколов А.В. Монография на спец. тему. В 2-х частях. // Под ред. В.И. Байдака и Р.П. Быстрова, 3 ЦНИИ МО РФ, 2004. Ч. 1 -с. 194 и 4.2 -с. 184.

21 Быстров Р.П., Соколов А.В., Чеканов Р.Н. Дальность действия миллиметровых радиолокационных станций в дождях. / Радиотехника, № 1, 2005. -с. 19-29.

22 Быстров Р.П., Самойлов С.И., Соколов А.В. Применение ММВ в системах связи. Зарубежная радиоэлектроника, № 10, 1999,с.2-18.

23 Акиншин Н.С., Борзов А.Б., Быстров Р.П., Румянцев В.Л., Самойлов С.И., Соколов А.В. Радиоизмерительные и электронные системы в короткой части ММД. Зарубежная радиоэлектроника, №5, 1999,с.22-66.

24 Быстров Р.П. Радиолокационные системы обнаружения наземных объектов в короткой части миллиметрового диапазона радиоволн (в 2-х томах). - М.: РАРАН, Изд. "Технология", 2002, т.2, 240 с.

25 Вопросы перспективной радиолокации. Коллективная монография. /Под ред. А.В. Соколова. /М.: Радиотехника, 2003. - 512 с.

26 Not on the same wavelength, Air Traftiq Manag., 1997,vol. 6, no. 3, pp.64-65.

27 Johns J.C. Enhanced capabilety of GPS and its augmentation systems meets of the 2 1st century, ICAO Journal [ICAO bull], 1997,vol. 52,no.9, pp. 7-10.

28 Klass Ph.J., New GPS policy attempts to resolve key user issues, Aviat. Week and Space Teclmol.,1997, vol. 146, no. 24, pp. 42-43.

29 Logeais E. and le G.P.S., dans le monde du genie civil et de la construction, XYZ: Rev. Assoc. fr. topol., 1997, vol. 19, no. 72, pp. 55-57.

30 Million C. Taerotrianqulacion appuyee sur des mesures GPS: Le traitement des mesures, XYZ: Rev. Assoc. fr. topol., 1997, vol. 19, no. 72, pp. 58-61, 63.

31 Соколов A.B. Распространение миллиметровых и субмиллиметровых радиоволн в атмосфере земли. / Итоги науки и техники. Радиотехника, т. 5., 1974.-с. 5-110.

32 Быстров Р.П., Соколов A.B. Распространение короткой части миллиметровых и субмиллиметровых волн: возможные области их применения. / Радиотехника, № 5, 2006. - с. 11-18.

33 Быстров Р.П., Выставкин А.Н.,Голант М.Б., Мериакри В.В., Кошелец В.П., Синицын Н.И., Соколов А.В Миллиметровые и субмиллиметровые радиоволны: электровакуумные приборы, газовая и лучеводная спектроскопия, элементы и устройства сверхпроводниковой электроники. /Зарубежная радиоэлектроника, № 11, 1997. - с. 3-28.

34 Быстров Р.П., Соколов A.B. Распространение короткой части миллиметровых и субмиллиметровых волн: возможные области их применения. / Радиотехника, № 5, 2006. - с. 11-18.

35 Андреев Г.А., Годунов В.А., Соколов A.B. Рассеяние и излучение миллиметровых радиоволн природными образованиями. Итоги науки и техники. Радиотехника, т. 20, 1980. - с. 3-107.

36 Соколов A.B., Сухонин Е.В. Ослабление миллиметровых волн в толще атмосферы. / Итоги науки и техники. Радиотехника, т. 20, 1980. - с. 108206.

37 Быстров Р.П. Радиолокационные системы обнаружения наземных объектов в короткой части миллиметрового диапазона радиоволн (в 2-х томах). - М.: PAP АН, Изд. "Технология", 2002, т. 1, 216 с.

38 Лебский Ю.В., Федосеев Л.И. Супергетеродинные приемные устройства с радиооптическим входом и проблема многолучевого приема. - Межго-суд. НТК по радиотехническим системам MM-диапазона волн. - Тула, 1992, с.35-37.

39 Кулемин Г.П., Разсказовский В.Б. Рассеяние миллиметровых радиоволн поверхностью земли под малыми углами. - Киев: Наук. Думка, 1987. -232 с.

40 Разсказовский В.Б. Распространение радиоволн миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. / Сб. трудов ИРЭ АН УССР, 1989. - 176 с.

41 Николаев Л.Г., Перцов C.B. Радиотеплолокация. - М: Воениздат,

1970.

42 Борзов А.Б., Быстров Р.П., Дмитриев В.Г., Засовин Э.А., Потапов A.A., Соколов A.B., Чусов И.В. Научно-технические достижения и проблемы развития техники миллиметрового диапазона радиоволн. /Электромагнитные волны и электронные системы, № 4, 2001. -с. 18-80.

43 Годунов В.А., Загорин Г.К., Розанов Б.А., Соколов A.B., Черная Л.Ф. Пассивная радиолокация на миллиметровых волнах. / Коллективная монография. /Под ред. A.B. Соколова. /М.: Радиотехника, 2003. -с. 393- 463.

44 Башаринов А.Е., Гуревич A.C., Егоров С.Т. Радиоизлучение Земли как планеты. - М.: Наука, 1974.

45 Зубков А.Н. Радиолокационная система обнаружения наземных целей в коротковолновой части ММ диапазона. - Докл. на НТК по миллиметровой технике, Львов, ЛНИРТИ, 1986.

46 Быстрое Р.П., Меркин A.A., Садыков P.P., Серебряков О.П. Помехозащищенность радиолокационных систем обнаружения движущихся и неподвижных объектов в миллиметровом диапазоне радиоволн. - Электромагнитные волны и электронные системы, № 3, т.2,1997, с.63-65.

47 Борзов А.Б., Быстров Р.П., Дмитриев В.Г., Засовин Э.А., Потапов A.A., Соколов A.B., Чусов И.В. Радиолокационные системы: научно-технические достижения и проблемы развития техники миллиметрового диапазона радиоволн. - Зарубежная радиоэлектроника, № 5, 2001, с. 3-49.

48 Быстров Р.П., Меркин A.A., Потапов A.A., Соколов A.B., Федорова Л.В. Параметры радиолокационных систем обнаружения движущихся и неподвижных объектов. - Электромагнитные волны и электронные системы, № 1, т. 2, 1997, с. 47-53.

49 Быстров Р.П. Короткая часть миллиметрового диапазона радиоволн и их применение в радиолокационных средствах разведки наземных целей. -М.: РАРАН МОРФ, 1993, 23 5 с.

50 Быстров Р.П., Соколов A.B. Применение миллиметровых и субмиллиметровых волн. - Тр. IY Всес. Школы по распространению ММ и СММ волн в атмосфере. 3-10 сент. 1991 г. - Н.-Новгород: АН СССР, 1991, с. 229-235.

51 Skolnik. Proc. Symph. on Submillimeter wawes, v, March 31 apr. 1,2,1970. NY,pp.9-25.

52 Новиков С.С. Обоснование основных ТТХ пассивно-активных РЛС обнаружения наземных объектов. Дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.: 3 ЦНИИ МО РФ.

53 Селякин Н.М. Элементы случайных импульсных потоков. - М.: Сов. радио, 1965. -261 с.

54 Вудворд Ф.М. Теория вероятностей и теория информации с приложением к радиолокации. Пер. с англ. под ред. Г.С.Горелика. -М: Сов. радио, 1955.-128 с.

55 Дулевич.В.Е. Информационные свойства радиолокационных систем. -Л.: ЛВИКА, 1970.-211с.

56 Аверин Б.А. Теория приема радиолокационных сигналов. - Киев: КВИАУ, 1961. - 65 с.

57 Светов Б.Я. Теория информации. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1977. -184 с.

58 Харкевич A.A. Избранные труды в 3-х т. -М.: Наука, 1973.

59 Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. - М.: Радио и связь, 1981.-416с.

60 Быстров Р.П., Заболотнев А.О., Кузьмичев В.Е., Соколов A.B. Уровень потери информации в PJIC обнаружения наземных объектов. - Электромагнитные волны и электронные системы, № 1, т.2, 1997. с.89-93.

61 Быстров Р..П., Жуковский В.В., Садыков P.P., Соколов A.B. Информационные свойства пассивных PJTC обнаружения наземных объектов. - Электромагнитные волны и электронные системы, № 4, т.2, 1997. с. 104-107.

62 Кофман М. Методы и модели исследования операций. -М.: Изд-во "Мир", 1966.-523 с.

63 Современная радиолокация. Перевод с англ., под ред. Ю.Б. Кобзаре-ва. - М.: Сов. радио, 1969, 704 с.

64 Башаринов А.Е., Тучков Л.Т., Поляков В.М., Ананов Н.И. Измерение радиотепловых и плазменных излучателей. -М.: Сов. радио, 1968.

65 Быстров Р.П., Соколов A.B., Чесноков Ю.С. Методы современной военной радиолокации. / Вооружение.Политик5а. Конверсия. № 5, 2004 -с 3640.

66 Быстров Р.П., Кузнецов Е.В., Соколов A.B., Чесноков Ю.С. Методы современной радиолокации и системы обработки информации. / Успехи современной радиоэлектроники, № 9, 2005. - с. 11-29.

67 Акиншин P.H., Быстров Р.П., Кузнецов Е.В., Михайлов Д.Ю., Соколов A.B., Чесноков Ю.С. Развитие радиоэлектронной техники радиолокационных систем. / Успехи современной радиоэлектроники, № 10, 2005. - с. 25-58.

68 Отчет «Багет». Семейство ЭВМ для специализированных применений. - М.: КБ «Корунд», 2000.

69 Баскалов П., Янева Д, Гешева Е. - Инф. технол, № 1, 1998. - с. 37-41.

70 Chen Nuxing, Deng Ge, Su Vi. Guofangkeji daxue xuebao. - J. Nat.Univ. Def. Technol, 1998, 20. nn. 1, pp. 68-72.

71 Заренков B.A., Заренков Д.В., Дикарев В. И.. Допплеровский радиоволновой извещатель для охранной тревожной сигнализации: Пат. 2221260 Россия, МПК7 G 01 S 13/56. № 2002115054/09; Заявл. 30.05.2002; Опубл. 10.01.2004.

72 Дудкин В. А., Шевченко Д. В. Модели сейсмопеленгаторов движущегося нарушителя. Проблемы объектовой охраны: Сборник научных трудов. Вып. 4- Пенз. гос. ун-т. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та. 2004, с. 69-72.

73 Леонтьев В. В., Журавский А. Н. Модель сигнала в радиолокационной системе охраны периметра. Изв. вузов России. Радиэлекгпрон. 2003, № 2, с. 55-61.

74 Boh A., Van Rudd J., Decker Joan, Sanchez-Palencia Laurent, Le Hors Lenaic, Whitaker John F., Norris Theodore В. Получение изображений в терагер-цовой области с обращением временного сигнала. Time reversal terahertz imaging Ruffin. IEEE J. Quantum Electron. 2002. 38, Ns 8, с. 1110-1119.

75 Hwu R. Jernnifer, Woolard Dwight L Использование терагерцового диапазона частот в армии и структурах безопасности. Terahertz for military and security applications 21 April 2003 Orlando, Florida, USA.. Proc. SPIE. 2003 5070 c.I-IV, 1-116.

76 Kemp M. С., Taday Р. F., Cole В. E., Cluff J. A., Fitzgerald A. J., Tribe W. R. Применение терагерцовой технологии в средствах обеспечения безопасности. Security applications of terahertz technology: Докл. [Conference on "Terahertz for Military and Security Applications", Orlando, Fla, 21 Apr., 2003]. Proc. SPIE. 2003. 5070, с. 44-52.

77 Маршалов Т. А., Костенко Е. А. Признаки распознавания радиолокационных сигналов от экипированных нарушителей на основе анализа динамического отражательного портрета. Радиотехника (Россия). 2005, № 3, с. 7374.

78 Lavely Eugene M., Weichman Peter В. Прогнозирование характеристик автоматического распознавания целей на основе данных и результатов моделирования. Model-based and data-based approaches for ATR performance prediction: Докл. [Conference on "Algorithms for Synthetic Aperture Radar Imagery X", Orlando, Fla, 21-23 Apr., 2003]. Proc. SPIE. 2003. 5095, с. 358-369.

79 Система из нескольких локационных датчиков. Multi-sensor system: Пат. 6771208 США, МГЖ7 G 01 S 13/93. Médius, Inc., Lutter Robert Pierce, Olson Tracey. №10/132885; Заявл. 24.04.2002; Опубл. 03.08.2004; НПК 342/52.

80 Пирогов Ю. А. Пассивное радиовидение в миллиметровом диапазоне длин волн: Докл. 4 Всероссийский семинар "Физика микроволн", Нижний Новгород, март, 2003. Ч. I// Изв. вузов. Радио-физ. 2003. 46, № 8-9, с. 660-670.

81 Соловьев Ю. В. Технология элементной базы защитных устройств для радиолокаторов сверхвысоких частот: Автореф. дис. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук. С.-Петербург, гос. политехи, ун-т, Санкт-Петербург, 2005, 16 с.

82 Акиншин Р.Н., Ушаков В.А. и др. Адаптивный управляющий контроллер защиты объекта//Патент на полезную модель РФ №108161, Бюл. №25 от 10.09.11.

83 Акиншин Р.Н., Ушаков В.А., Лихоеденко К.П. Алгоритм последовательного обнаружения радиолокационных объектов по корреляционным свойствам их поляризационных параметров// Научный вестник МГТУГА. Серия «Радиоэлектроника» №171(9).-2011.-С.37-40.

84 Акиншин Р.Н., Ушаков В.А., Морозов Д.В. Классификация радиолокационных объектов по их изображениям с использованием искусственных нейронных сетей нестандартного вида// Научный вестник МГТУГА. - №171(9).-2011.-С.33-37.

85 Акиншин Р.Н., Ушаков В.А., Лихоеденко К.П. Поляриметрические устройства формирования и обработки сигнала для селекции радиолокационных объектов// Научный вестник МГТУГА. - №171(9).-2011.-С.5-14.

86 Акиншин Р.Н., Ушаков В.А., Морозов Д.В. Методики оценки эффективности автоматизированных радиолокационных систем контроля в зоне ответственности// Научный вестник МГТУГА. - №168(6).-2011.-С.66-76.

87 Болдин A.B., Ушаков В.А. Оценка возможности повышения радиолокационного контраста поляризационными методами//Вестник ТАИИ. Выпуск 3. - Тула: ТАИИ.- 2011.-С.285-293.

88 Ушаков В.А., A.B. Хомяков, А.И. Кальной «Моделирование матриц рассеяния пространственно-распределенных объектов» //Материалы всероссийской конференции. -МИАС. -2011. -С.77-86.

89 Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение: пер. с франц. - М.: Мир, 1988.

90 ГОСТ Р 50772-95. Приборы ночного видения электронно-оптические. Методы определения параметров. - М.: Госстандарт, 1995.

91 Зотов Ю.М. и др. Принципы совместной обработки радиолокационных и тепловизионных сигналов. // Материалы научно-практической конференции «Радиолокация и связь на пороге третьего тысячелетия» / ОАО «Радиофизика». - 2000. - С. 41 - 42.

92 Карасев С.М., Мацков С.М., Зотов Ю.М., Семеновых О.Б. Методика оценки эффективности использования автоматизированных систем сбора и обработки радиолокационной информации. // Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития вооружения, военной и специальной техники ФПС России в современных условиях». / НИИТЦ ФПС России. -2000.-С.136-146.

93 Ллойд Дж. Системы тепловидения. - М.: Мир, 1978.

94 Лукьянов Д.А. и др. Математическая модель расчета вероятностных характеристик визуального восприятия объектов летчиком по их изображениям, формируемым бортовыми пассивными информационными оптическими средствами. // Информационные технологии в разработках сложных систем / Труды ГосНИИАС. - 1994. - № 1 (3).-1994.

95 Справочник по инфракрасной технике. Ред. У. Волф: пер. с англ. под общ. ред. М.М. Мирошникова.- М.: Мир, 1995.

96 Стрельников Н.Б., Морошкин A.A. Оценка эффективности пассивных оптико-электронных средств наблюдения. // Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития вооружения, военной и специальной техники ФПС России в современных условиях». / НИИТЦ ФПС РФ. - 2000. - С. 147 - 156.

97 Устенко И.М. Влияние на контрастную чувствительность ТПВ ОЭС атмосферной турбулентности и неравномерностей по полю зрения фоновой помехи. // Вопросы оборонной техники. Сер. 5. - № 5. - 1990.

98 Устенко И.М. Инженерная методика расчета атмосферного ослабления радиационных температурных контрастов объектов при оперативной оценке дальности действия ТВП.// Вопросы оборонной техники. Сер.5, вып.1. -1990.

99 Поздняк С.И., Мелитицкий В.А. Введение в статистическую теорию поляризации радиоволн. - М.: Советское радио, 1974. - 478 с.

100 Гусев К.Г., Филатов А.Д., Соболев А.П. Поляризационная модуляция. - М.: Советское радио, 1974. - 218 с.

101 Акиншин Н.С., Румянцев В.Л., Процюк C.B. Методы построения систем обнаружения негауссовских сигналов. - Тула: ЗАО НПФ «Лидар», 1999. - 233 с.

102 Акиншин Н.С., Румянцев В.Л, Процюк С.В. Поляризационная селекция и распознавание радиолокационных сигналов. - Тула: Лидар, - 2000. -С. 316.

103 Козлов А.И., Логвин А.И., СарычевВ.А. Поляризация радиоволн. Кн. 1. Поляризационная структура радиолокационных сигналов.-М.: Радиотехника, 2005. - 702 с.

104 Козлов А.И., Логвин А.И., СарычевВ.А. Поляризация радиоволн. Кн. 2. Радиолокационная поляриметрия. - М.: Радиотехника, 2007. - 638 с.

105 КозловА.И., ЛогвинА.И., СарычевВ.А. Поляризация радиоволн. Кн. 3. Радиополяриметрия сложных по структуре сигналов. -М.: Радиотехника, 2008. - 688 с.

106 Авторское свидетельство 94023425 РФ / Акиншин Н.С., Румянцев В.Л., Илюха С.А. Режекторный поляризационный фильтр // Открытия. Изобретения. - 1994. - № 10.