Сонин А.П. Тестирование радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны при помощи цифровой радиочастотной памяти (DRFM), формирующей искусственные карты

Наукоёмкие технологии 2023 №2
Международный научно-технический журналАннотацияПостановка проблемы. Тестирование радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны (РСА) требует проведения дорогостоящих летных экспериментов с организацией полетов носителя, - самолета, либо беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Существует также не менее затратный способ тестирования РСА в наземных полигонных условиях с организацией движения РСА, например, по специально построенной железной дороге. Поэтому актуальной проблемой является разработка других, дешевых и простых способов тестирования РСА в лабораторных условиях, не требующих ни проведения полетов, ни построения специальных полигонов.Цель. Провести анализ известных устройств DRFM, пригодных для тестирования РСА. Разработать структуру DRFM, формирующей искусственные карты для РСА.Результаты. В статье рассмотрена технология тестирования РСА при помощи DRFM, формирующей искусственные карты снимаемой поверхности Земли. В начале статьи кратко описана классическая DRFM, формирующая ответные радиосигналы с постоянными в течение пачки зондирующих радиоимпульсов доплеровскими сдвигами для обычных радиолокаторов без синтезирования апертуры антенны. Показана невозможность использования данной DRFM для тестирования РСА. Далее описана DRFM, формирующая на радиолокационном изображении (РЛИ) РСА точечные отметки, пригодная для тестирования базовых характеристик РСА, таких, как разрешающая способность, уровень боковых лепестков отклика на точечную цель, динамический диапазон РЛИ. Приведены результаты разработки и испытания модуля DRFM, формирующего имитационные отметки с задаваемым пользователем расположением. И, в основном содержании статьи рассказывается о DRFM, способной формировать на РЛИ РСА искусственные карты снимаемой поверхности Земли. Представлены различные варианты структур данной DRFM и принципы формирования ответной цифровой радиоголограммы (ЦРГ). Предложена схема DRFM с азимутальным ресемплингом, позволяющая формировать искусственные карты для РСА, изменяющих период повторения зондирующих радиоимпульсов (ЗРИ).Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при проектировании устройств DRFM, предназначенных для тестирования РСА путем формирования искусственных карт.Ключевые слова: Цифровая радиочастотная память (DRFM), радиолокатор с синтезированной апертурой антенны (РСА), цифровая радиоголограмма (ЦРГ), радиолокационное изображение (РЛИ)Для цитирования:
Сонин А.П. Тестирование радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны при помощи цифровой радиочастотной памяти (DRFM), формирующей искусственные карты // Наукоемкие технологии. 2023. Т. 24. № 2. С. 67-78. DOI: https:// doi.org/10.18127/jl9998465-202302-09Введение
В настоящее время РСА авиационного и космического базирования широко используются для землеобзора в различных сферах человеческой деятельности [1-3]. При разработке, отладке и испытаниях таких радиолокаторов требуется многократное проведение радиолокационной съемки различных типов участков местности с неподвижными и движущимися объектами в различных режимах.
Проведение летных экспериментов для отработки каждого типа режима съемки является дорогостоящей, а иногда и нереализуемой задачей. Поэтому экономически более выгодные - наземные методы тестирования РСА в лабораторных, ангарных или полигонных условиях, без организации полетов и привлечения носителей РСА. Одним из таких методов является использование цифровой радиочастотной памяти (Digital Radio-Frequency Memory - DRFM), запоминающей зондирующий радиосигнал радиолокатора и синтезирующий из его копий ответный радиосигнал, якобы «отраженный» от подстилающей поверхности и различных движущихся и неподвижных объектов, для приемника радиолокатора.