Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Passzív radarSeller Rudolf, Dudás Levente, Pető Tamás
1.Radarmérés alaptípusai
2.Radar elrendezések
3.Passzív radar elve
4.Passzív radar jellegzetességei
5.Passzív radar fejlődési trend
Radarmérés alaptípusai
Aktív
• PSR (non-kooperatív)
• SSR (kooperatív)
Szemi-passzív (PET)
• Multilateráció (szemi-kooperatív)
• WAMLAT (szemi-kooperatív)
Passzív (PCL)
• Passzív radar (non-kooperatív, illuminátor szükséges)
PCL: Passive Coherent Location PET : Passive ESM Tracking ESM: Electronic Support Measures
Radar
Bi/multi-static
Nincs saját adó
Műsorszóró Radar, jammer
Mono-static
Saját adó
Radarok osztályozása
PSR/SSR
Radar
Bi/multi-static
Nincs saját adó
Műsorszóró Radar, jammer
Mono-static
Saját adó
Radarok osztályozása
PCL
Radar
Bi/multi-static
Nincs saját adó
Műsorszóró Radar, jammer
Mono-static
Saját adó
PCL/Parazita
Radarok osztályozása
Radarmérés alaptípusaiAktív radar, non-kooperatív
PSR
Mono-static site Bi-static site
Target
Mono-static
echo
Bi-static
echo
Előnyök
• kiforrott technológia
• non-kooperatív
• megbízhatóság
Hátrányok
• egyszerű felderíthetőség
• ECCM gyengeség
• nagy RF teljesítmény
• korlátozott minőség kis Pd kis RCS esetében
Radarmérés alaptípusaiAktív radar, kooperatív
SSR
Előnyök
• kiforrott technológia
• jó mérési pontosság
• megbízhatóság
• relatíve kis RF teljesítmény
Hátrányok
• egyszerű felderíthetőség
• ECCM nagyon gyenge
• kooperatív (transponder)
• EM terjedésre érzékeny (monopulse)
Radarmérés alaptípusaiSzemi-passzív radar, szemi-kooperatív
WAMLAT
Előnyök
• viszonylag kiforrott technológia
• megbízhatóság
• kvázi-folytonos célkövetés
• nincs saját RF sugárzás
• a radar nehezen felderíthető
Hátrányok
• multi-statikus elrendezés
• adatátviteli hálózat szükséges
• rádiócsendben repülő gép nem felderíthető
Radarmérés alaptípusaiPasszív radar
Előnyök• non-kooperatív
• kvázi-folytonos célkövetés
• nincs saját RF sugárzás
• a radar nehezen felderíthető
Hátrányok
• nem kiforrott technológia
• extrém nagy számítási kapacitás
• nagy komplexitású algoritmusok
• multi-statikus elrendezés (nem szükségszerű)
• nagy kapacitású adatátviteli hálózat szükséges• illuminátor szükséges
Different illuminators
Mono- or multi-static receivers
Data LinkProcessing Site
0,
0,
0,
0,
,
2,
1,
0,
,
2,
1,
.........
0
abs
abs
abs
abs
Nabs
abs
abs
abs
Ndiff
diff
diff
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
0
02
01
00
,
2,
1,
......
0
rtrt
rtrt
rtrt
rtrt
T
T
T
c
NNdiff
diff
diff
TDOA – Time Difference of Arrival
Wide Area MultiLATeration (WAMLAT)
Mode S alapú multilateráció
13
5 p
erc
utá
nvilá
gítá
s
Hungaro
Contr
ol Z
Rt.
tá
mo
gatá
sá
va
l
http://radarlab.mht.bme.hu/~wamlat/index.html
Mérés pontossága helyfüggő
14
1 n
ap
utá
nvilá
gítá
s
htt
p:/
/ra
da
rla
b.m
ht.
bm
e.h
u/~
wa
mla
t/
Hungaro
Contr
ol Z
Rt.
tá
mo
gatá
sá
va
l
Passzív radar alapelv
Megvilágító források:
- FM
- DAB
- DVB-T
- GSM
- WiFI
- ..
2 2, , d dj f t j f t
d t ref t ref
T
f s t s t e s t s t e dt
𝑠𝑡 𝑡𝑠𝑟𝑒𝑓 𝑡
Hasonlóság mérése: skaláris szorzás
Detektált céltárgy a keresztkorrelációs függvényen
2 2, , d dj f t j f t
d t ref t ref
T
f s t s t e s t s t e dt
Koherencia, korreláció
2 2
0
, , d d
T
j f t j f t
d t ref t reff s t s t e s t s t e dt
2 2, , d d
ref
j f t j f t
d t ref tf s t s t e s t s t e dt
• kvázi-stacioner folyamat
• frissítési idő
• több cellán történő áthaladás
T függvénye
• a céltárgy manőverező képességének
• a pozícionált track Doppler variancia érzékenységének
Track Before Detection (TBD)
FM illuminátor
FM rádió (egy csatorna)
• gyenge felbontás
• tartalomfüggő, idővariáns viselkedés
• nagy hatótávolság
Miért jó?
• nagyobb hatótávolságú mérés
• kijelöli a target hozzávetőleges helyét,
így a más megvilágításon alapuló
jelfeldolgozás hatékonyságát növeli,
• TBD
Multi-csatornás illumináció
Előnyei
• jobb felbontás
• nagyobb pontosság
• nagyobb megbízhatóság
Ár
• komplex RF és DSP
• komplex algoritmusok
Compressive Sensing
Signal processing technique for efficiently acquiring
and reconstructing a signal, by finding solutions to
underdetermined linear systems.
Passzív radar illuminátorok
Megvilágító forrás
Frekvenciasáv [MHz]
Tipikus adóteljesítmény
(EIRP)
Sávszélesség
[MHz]
Elérhetőtávolságfelbontás
Hatótávolság
FM rádió 88 – 108 10 kW -100 kW ~ 0.15 ~ 1km ~ 100 km
DAB 174 – 240 1 kW -10 kW 1.5 100 m ~ 50 km
DVB-T 480 -800 1 kW -100 kW 7.6 20 m ~ 50 km
DVB-S 10700-12700 100W – 1kW 27-30 10 m -
GSM 900 / 1800 10 W 0.2 750 m ~ 2 km
UMTS 2100 100W -1kW 5 30 m -
LTE 800 / 3500 20-69 W 1.4 - 20 100m – 7.5m -
WiFi 2400 0.1 W 11/20 13 m / 7.5 m ~ 100m
GNSS(GLONASS)
1600 MHz 300W – 500W 5 30 m ~ 500 m
Tipikusan műsorszóró
ALPOK 3
Kutatási-fejlesztési feladat végrehajtása a
„Földfelszíni jelforrásokon és digitális műsorszóráson alapuló,
alacsony magasságú célok felderítésére és réskitöltő feladatokra
alkalmas technológia és képesség fejlesztése – hazai technológiai
demonstrátor fejlesztése a MAPIS projekthez kapcsolódóan”
Hazai Passzív radar K+F
BME HVT BHESZTAKI
Megbízó: MH Modernizációs Intézet
UAV mérhetősége (RCS)
Probléma
• Rendkívül kicsi RCS 0,01m2
• Erős álló és mozgó clutterek
• Madarak
Passzív radarok fejlődési irányai
• Passzív radarok MIMO struktúrában történő alkalmazása.
• DoA és TDoA mérési elv együttes alkalmazása.
• Széles frekvenciasávban történő mérés. Különböző illumináció alapuló
passzív radar szenzorok fúziója (pl. FM, DVB-T, DVB-S, GNSS).
• Passzív radarok fúziója szemi-passzív WAMLAT rendszerrel.
• Klasszifikációs képességek kifejlesztése.
• Drón detekciós képesség kifejlesztése.
Mobile systems
Airborne sensors
Personal sensors
Fixed systems
Maritime sensors
Vízió
Vízió
Aktuális
Középtávon aktuális
Passzív radarok fejlődési irányai
Vízió
Aktuális