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

Currently, in areas of large cities there is a steady trend towards an increase in the spatial density of telecommunications systems. Saturation of the radio spectrum with analogue and digital systems used to solve problems of radio communication and television allows on their basis improving the technologies for semi-active radar detecting and determining the coordinates of air objects. The introduction of radar surveillance using transmitters not intended for radar purpose is often called a semi-active radar using outside or “parasitic” emission sources. The advantages of the systems are the minimization of the deployment costs, low operational energy costs, a low probability of establishing distortions, stealth operation, environmental friendliness and lack of requirements for radio frequency resource allocation.  The relatively large elevations of the antennas of communication and television transmitters with the existing emitted power create favorable conditions for the detection of low altitude air objects. The digital signals of modern telecommunications systems have a spectrum width that provides acceptable resolution and accuracy for measuring the full range and angular coordinates. In general, a system of this type is a poly-static (multi-static) system consisting of one or more radiation sources and one or more receiving positions scattered in space. The promising task such systems solve along with airspace control is air traffic control. The article considers options for determining the rectangular coordinates of air objects in a system of bistatic radar stations using radio emission from external sources for target detection. The variants of the location of air objects with different composition of primary measurements of coordinates and a number of transmitting positions are considered. Analytical expressions are given for calculating the projections of the target velocity vector on the axis of the Cartesian coordinate system. The accuracy of airborne positioning for multi-static radar systems of this type is estimated.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