|
|
|
» Analiza funkcji nieoznaczoności dla wybranych sygnałów w zastosowaniu do radarów pasywnych
|
|
Marta WALENCZYKOWSKA  Adam KAWALEC
W artykule omówiono możliwości wykorzystania sygnałów nadajników okazjonalnych w radarze pasywnym, w szczególności sygnały
stacji FM. Przedstawiono kształt funkcji nieoznaczoności tych sygnałów oraz zobrazowano wpływ parametrów sygnału oraz odbiornika na
możliwości detekcyjne radaru.
Abstract. The article investigates possibility of using waveforms of transmitters of opportunity for passive radars, especially FM signals. This report
shows shape of ambiguity functions and impact of receiver and waveform parameters on passive radar detection abilities. (Possibility of using
waveforms of transmitters of opportunity for passive radars)
Słowa kluczowe: radar pasywny, radar bistatyczny, funkcja nieoznaczoności, filtr dopasowany, sygnały szumowe.
Keywords: passive radar, bistatic radar, ambiguity function, mached filter, noise signals.
Wstęp
W ostatnich latach można było zaobserwować
dynamiczny rozwój badań nad radarami pasywnymi.
Pozwalają one na wykrywanie obiektów poprzez
wykorzystanie sygnałów z nadajników istniejących już
w środowisku, takich jak sygnały radiofoniczne, telewizyjne,
GSM czy nawet satelitarne. W niniejszym artykule analiza
dotyczy sygnałów z nadajników okazjonalnych FM oraz
wpływu poszczególnych parametrów sygnału oraz
odbiornika na możliwości detekcyjne radaru pasywnego.
Przedstawione są również wyniki badan symulacyjnych
wykonanych w programie MatLab.
Geometria analizowanego systemu
W pracy rozważana jest geometria bistatyczna radaru
(rys.1), co oznacza, że rozważany jest jeden nadajnik
i jeden odbiornik oddalone od siebie o dystans L, nazywany
bazą. Odbiornik zbudowany jest na bazie dwóch anten.
Jedna z nich skierowana jest na nadajnik i służy do odbioru
sygnału referencyjnego, natomiast druga spełnia rolę
anteny pomiarowej i skierowana jest na [...]
więcej»
w zeszycie
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY 2011/10
|
|
|
» Koncepcja radaru pasywnego dla systemu obrony aktywnej obiektów
|
|
Adam Konrad Rutkowski Adam Kawalec
Obrona aktywna obiektu jest zespołem przedsięwzięć zmierzających
do uniknięcia trafienia pociskiem lub zmniejszenia skutków
ewentualnego trafienia. Podjęcie odpowiednich przedsięwzięć
wymaga jak najwcześniejszego pozyskania informacji, że chroniony
obiekt jest atakowany. Ważnym składnikiem tej informacji
jest kierunek i bieżąca odległość do atakującego pocisku. Prace
badawcze nad sensorami wykrywającymi fakty ostrzelania
chronionego obiektu obejmują między innymi urządzenia optoelektroniczne
oraz różne odmiany systemów radiolokacyjnych
pracujących w szeroko pojętym zakresie mikrofalowym i subterahercowym
[16-18]. Specyfiką warunków pracy systemu obrony
aktywnej jest głęboki deficyt czasu. Należy mieć świadomość, że
w wielu przypadkach czas od chwili wystrzelenia pocisku do momentu
dotarcia jego do celu nie przekracza 1,5 sekundy. W tym
czasie sensory systemu obrony muszą wykryć atakujący pocisk
oraz określić jego cechy i parametry jego lotu. Zbiór tych informacji
pozwoli wybrać najlepszy w danych warunkach sposób przeciwdziałania.
Z uwagi na tak znaczny niedostatek czasu, w sensorach
typu radiolokacyjnego najlepiej mogą się sprawdzać układy
natychmiastowego pomiaru fazy NPF (ang. Instantaneous Phase
Measurement IPhM), układy natychmiastowego pomiaru częstotliwości
NPCz (ang. Instantaneous Frequency Measurement IFM)
oraz układy natychmiastowego pomiaru kąta nadejścia sygnału
NPKNS (ang. Instantaneous Angle of Arrival Measurement)).
Ponadto, systemy radiolokacyjne pracujące aktywnie, to znaczy
z własnym nadajnikiem sygnału sondującego, są źródłem sygnału
elektromagnetycznego, który może ułatwiać ich dekonspirację,
a także niszczenie za pomocą samonaprowadzających pocisków
przeciwradiolokacyjnych. W związku z tym alternatywą dla sensorów
radiolokacyjnych aktywnych pracujących w systemach obrony
aktywnej mogą być lekkie monoimpulsowe radary pasywne oraz
quasi-pasywne wykorzystujące metody natychmiastowego pomiaru
fazy i natychmi[...]
więcej»
w zeszycie
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2011/10
|
|
|
» System detekcji pasywnej obiektów ruchomych ukrytych za ścianą z wykorzystaniem sygnałów GSM
|
|
|
Adam Konrad RUTKOWSKI Adam KAWALEC
Opracowano pasywny system wykrywania obiektów poruszających się na otwartej przestrzeni lub na przykład za ścianą budynku.
Funkcjonowanie urządzenia jest oparte na monitorowaniu sytuacji elektromagnetycznej w chronionym obszarze i detekcji zmian w stosunku do
obrazu zarejestrowanego w stanie ustalonym. Elementami obrazu sytuacji elektromagnetycznej jest amplituda i faza odbieranych sygnałów
mikrofalowych. Opisano zasadę działania systemu oraz zaprezentowano wyniki eksperymentów przeprowadzonych w warunkach rzeczywistych.
Abstract. The system of the passive detecting of the objects moving on the open space or hidden behind building wall has been worked out. This
system monitors the electromagnetic conditions in the protected area and detects the changes in the scenery in the relation to the stationary status.
The elements of the view of the electromagnetic conditions are amplitude and phase of the received microwave signals. Principles of the system
operation, as well as the results of experiments performed in real conditions are given in the work. (The system of the passive through the wall
detection of moving objects by means of GSM signals).
Słowa kluczowe: wykrywanie obiektów ukrytych za ścianą, radar pasywny, natychmiastowy pomiar kąta nadejścia sygnału, lokalizator
pasywny.
Keywords: through the wall detection, passive radar, instantaneous angle of arrival measurement, passive localizer.
Wstęp
Tylko mała część sygnałów emitowanych przez
nadajniki powszechnego użytku, do których należą na
przykład nadajniki systemów łączności lub transmisji
danych, jest wykorzystywana przez odbiorniki mikrofalowe
pracujące w danym systemie. Znakomita większość
emitowanej energii jest tracona w otaczającej przestrzeni.
Te części emisji, które nie zostały odebrane przez
uprawnione urządzenia odbiorcze i propagują się w
przestrzeni są nazywane sygnałami nieintencjonalnymi.
Spadek mocy sygnału w punkcie odbioru jest spowodowany
rozbieżnością emitowan[...]
więcej»
w zeszycie
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY 2011/10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Sonar z syntetyczną aperturą
|
|
ADAM KAWALEC MARCIN SZUGAJEW PIOTR SERAFIN
Technika syntetyzowania apertury pozwala na uzyskiwanie
zobrazowań radiolokacyjnych o bardzo wysokich rozdzielczościach,
porównywalnych z długością wykorzystywanej fali
nośnej. Zasada syntezy apertury opiera się na wykorzystaniu
względnego ruchu pomiędzy sensorem, a obserwowanym
obiektem do utworzenia wirtualnego szyku antenowego.
W ten sposób poprzez użycie anteny o stosunkowo szerokiej
charakterystyce kierunkowej możliwe jest uzyskanie bardzo
dużej rozróżnialności systemu w dziedzinie azymutu.
W klasycznej konfiguracji sensor (radar lub sonar) przemieszcza
się wzdłuż znanej trajektorii i poprzez antenę, której
główny listek charakterystyki azymutalnej skierowany jest
prostopadle do kierunku ruchu nosiciela (rys. 1), opromieniowuje
obserwowany obszar falą elektromagnetyczną bądź
dźwiękową.
Sygnały echa odbite od obiektów znajdujących się w obserwowanej
przestrzeni powracają do anteny, są odbierane,
poddawane wstępnej obróbce i zapamiętywane, a po przebyciu
przez sensor drogi równej długości żądanej syntetycznej
apertury L sygnały te są przetwarzane w taki sposób, jakby
pochodziły z rzeczywistej anteny o tej długości.
Przyjąwszy, iż wstępnie przetworzone sygnały odebrane
poddawane są detekcji kwadraturowej oraz próbkowane,
strukturę sygnału echa odbitego od pojedynczego obiektu
punktowego można przedstawić w następujący sposób:
(1)
gdzie: A jest amplitudą sygnału, R0 - odległością celu od trajektorii
radaru, ΔR - rozmiarem komórki odległości, a λ - długością
wykorzystywanej fali nośnej.
2 ( )
,
j R0 n R
m n s Ae + Δ
= λ
π
W celu uzyskania zobrazowania o wysokiej rozróżnialności
azymutalnej układ musi dokonać koherentnego sumowania
sygnałów zapamiętanych podczas obserwacji. Należy przy tym
pamiętać, że odległość pomiędzy sensorem a obiektem, występująca
w wykładniku zależności (1), zmienia się w czasie ruchu
nosiciela. Zjawisko to noszące nazwę migracji odległości (ang.
Range Migration), wpły[...]
więcej»
w zeszycie
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2010/10
|
|
|
|
|
|
» Alternatywny system nawigacji oparty na przetwarzaniu zobrazowania oraz fuzji danych z czujników inercyjnych
|
|
|
WOJCIECH KOMORNICZAK CEZARY ZYCH ADAM KAWALEC ALEKSANDRA WROŃSKA-ZYCH
Obecnie do nawigacji wykorzystuje się głównie system nawigacji
satelitarnej, np. GPS (ang. Global Positioning System).
Znajduje on zastosowanie w wielu obszarach, na przykład w nawigacji
samochodowej, pieszej, lotnictwie, marynarce. Również
w zastosowaniach wojskowych wykorzystuje się odbiorniki GPS
(np. bezpilotowych aparatach latających). Jednak korzystanie
z systemów nawigacji satelitarnej obarczone jest taką wadą, że
sygnał ten może być zagłuszany lub dostęp do niego może być
ograniczony. Inną wadą stosowania jedynie systemu nawigacji
satelitarnej do pozycjonowania jest to, że informacje nawigacyjne
nie są dokładne. Błąd wynikający z zastosowania niedokładnych
kwarcowych zegarów w odbiornikach powoduje niedokładności
w określeniu położenia. Ponadto na uzyskane wyniki
silnie wpływają warunki propagacji fal, w tym zjawiska związane
z odbiciami, wielodrogowością i przesłanianiem anten odbiorników
GPS. Sytuacja może ulec dodatkowemu skomplikowaniu,
gdy odbiornik GPS usytuowany jest w pobliżu urządzeń
emitujących fale e-m, jak np. urządzenia łączności pokładowej.
Rzeczywiste położenie obiektu może się znajdować w obrębie
nawet ok. 100 m od otrzymanych współrzędnych.
Nawigacja inercyjna
Najczęściej wykorzystywaną alternatywą dla nawigacji satelitarnej
jest nawigacja zliczeniowa. Polega ona na zastosowaniu
czujników inercyjnych (np. żyroskop) oraz czujników
bezwzględnych typu odometr.
System nawigacji inercyjnej (tzw. bezwładnej) jest całkowicie
autonomicznym systemem, w którym określanie położenia
odbywa się na podstawie informacji o poprzednich i bieżących
parametrach obiektu [1]. Ten pasywny system, w odróżnieniu
od systemów satelitarnych, nie potrzebuje do poprawnej
pracy sygnałów pochodzących od usług zewnętrznych. Dlatego
właśnie ten rodzaj nawigacji jest częs[...]
więcej»
w zeszycie
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2010/10
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
