Определение местоположения воздушных объектов в полистатической радиолокационной системе, паразитирующей на излучении телекоммуникационных систем

В настоящее время в районах крупных городов наблюдается устойчивая тенденция к увеличению пространственной плотности телекоммуникационных систем. Насыщенность радиоспектра аналоговыми и цифровыми системами, используемыми для решения задач радиосвязи и телевидения, позволяет на их основе совершенствовать технологии полуактивного радиолокационного обнаружения и определения координат воздушных объектов (ВО). Осуществление радиолокационного наблюдения с использованием передатчиков нерадиолокационного назначения часто называют полуактивной радиолокацией с использованием сторонних или «паразитных» источников излучения. Преимуществами систем являются минимизация затрат на развертывание, незначительные эксплуатационные энергозатраты, низкая вероятность постановки помех, скрытность факта работы, экологичность и отсутствие требований к выделению радиочастотного ресурса. Относительно большие высоты поднятия антенн связных и телевизионных передатчиков при существующей излученной мощности создают благоприятные условия для обнаружения маловысотных ВО. Цифровые сигналы современных телекоммуникационных систем имеют ширину спектра, обеспечивающую приемлемое разрешение и точность измерения суммарной дальности и угловых координат. В общем случае системы такого типа представляют собой полистатическую (многопозиционную) систему, состоящую из одного или нескольких источников излучения и одной или нескольких приемных позиций, разнесенных в пространстве. Перспективной задачей, решаемой такими системами наряду с контролем воздушного пространства, является управление воздушным движением (УВД). В работе рассмотрены варианты определения прямоугольных координат ВО в системе бистатических радиолокационных станций, использующих для обнаружения целей радиоизлучение сторонних источников. Рассмотрены варианты местоопределения воздушных объектов при различном составе первичных измерений координат и количестве передающих позиций. Приведены аналитические выражения для расчета проекций вектора скорости цели на оси декартовой системы координат. Произведена оценка точности определения местоположения воздушных объектов для многопозиционных радиосистем такого типа.

бистатическая локация, метод наименьших квадратов, суммарно-дальномерные, угломерные измерения, определение местоположения, точность, полуактивная радиолокация

1. Bendjama L., Laroussi T. GLRT-based passive bistatic radar: A performance comparison of illuminators of opportunity // 2018 International Conference on Advanced Systems and Electric Technologies (IC ASET). 2018. Pp. 54–59. DOI:10.1109/ASET.2018.8379834.

2. Capria A. DVB-T passive radar for vehicles detection in urban environment / D. Petri, M. Martorella, M. Conti, E. Dalle Mese, F. Berizzi // 2010 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 2010. Pp. 3917–3920. DOI:10.1109/IGARSS.2010.5649675.

3. Howland P.E., Maksimiuk D., Reitsma G. FM radio based bistatic radar // IEE Proceedings – Radar, Sonar and Navigation. 2005. Pр. 107–115. DOI:10.1049/ip-rsn:20045077.

4. Zaimbashi A., Derakhtian M., Sheikhi A. Invariant Target Detection in Multiband FMBased Passive Bistatic Radar // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2014. Pp. 720–736. DOI:10.1109/TAES.2013.120248.

5. Conti M. High range resolution multichannel DVB-T passive radar / F. Berizzi, M. Martorella, E. Dalle Mese, D. Petri, A. Capria // IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine. 2012. Pp. 37–42.

6. Conti M. Ambiguity function sidelobes mitigation in multichannel DVB-T Passive Bistatic Radar / D. Petri, A. Capria, M. Martorella, F. Berizzi, E. Dalle Mese // 12th International Radar Symposium (IRS). 2011. Pp. 339–344.

7. Christiansen J.M., Olsen K.E. Range and Doppler walk in DVB-T based Passive Bistatic Radar // IEEE Radar Conference. 2010. Pp. 620–626. DOI:10.1109/RADAR.2010.5494548.

8. Samczyński P., Wilkowski M., Kulpa K. Trial results on bistatic passive radar using noncooperative pulse radar as illuminator of opportunity // INTL – International Journal of Electronics and Telecommunications. 2012. Pp. 171–176.

9. Honda J., Otsuyama T. Feasibility study on aircraft positioning by using ISDB-T signal delay // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letter. 2016. Pp. 1787–1790.

10. Krysik P. Doppler-only tracking in GSM-based passive radar / M. Wielgo, J. Misiurewicz, A. Kurowska // 17th International Conference on Information Fusion (FUSION). 2014. Pp. 1–7.

11. Howland P.E. Target tracking using television-based bistatic radar // IEE Proceedings – Radar, Sonar and Navigation. 1999. Pр. 166–174.

12. Salah A. Experimental study of LTE signals as illuminators of opportunity for passive bistatic radar applications / Abdullah R.S.A. Raja, A. Ismail, F. Hashim, Aziz N.H. Abdul // Electronics Letters. 2014. Pp. 545–547. DOI:10.1049/el.2014.0237.

13. Аверьянов В.Я. Разнесенные радиолокационные станции и системы. Минск: Техника, 1978. 148 с.

14. Черняк В.С. Многопозиционная радиолокация. М.: Радио и связь, 1993. 416 с.

15. Охрименко А.Е. Основы обработки и передачи информации. Минск: МВИЗРУ ПВО, 1990. 180 с.

16. Борисов Е.Г., Поддубный С.С. Применение пространственно-временных сигналов для определения координат целей в бистатической локационной системе // Вопросы радиоэлектроники. 2017. № 1. С. 9–14.

17. Машков Г.М., Борисов Е.Г., Владыко А.Г. Анализ точности определения местоположения объектов дальномерными системами различного типа // Авиационная техника. Сер. Известия высших учебных заведений. 2015. № 4. С. 401–406.

18. Kulpa K., Malanowski M. Two Methods for Target Localization in Multistatic Passive Radar // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2012. Vol. 48, № 1. Pp. 572–580. DOI:10.1109/TAES.2012.6129656.

19. Mellen G., Pachter M., Raquet J. Closed-form solution for determining emitter location using time difference of arrival measurements // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2003. July. Pp. 1056–1058. DOI:10.1109/TAES.2003.1238756.

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

21. Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Сов. Радио, 1974. 432 с.