Другие журналы
Сетевое издание Радиооптика

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61860. ISSN 2413-0974

Синхронизатор для макета распределенной РЛС метрового диапазона

Радиооптика # 06, ноябрь 2015
DOI: 10.7463/rdopt.0615.0777931
Файл статьи: Rdopt_Nov2015_001to012.pdf (1643.06Кб)
авторы: Крючков И. В.1, Нефедов С. И.1, Сапонов А. В.1,*, Филатов А. А.1

УДК 621.396.96

1 Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Одной из проблем при разработке пространственно-когерентных распределенных РЛС является формирование единой шкалы времени системы для совместной обработки эхосигналов, принятых разными модулями, и синхронизация работы модулей, разнесенных в пространстве. В данной работе рассмотрен способ построения синхронизатора для подобной РЛС, позволяющий решить указанные проблемы.
Из-за пространственного разноса тактировать модули от общего опорного генератора (ОГ) не представляется возможным, поэтому в каждом модуле размещается собственный ОГ. Для обзорной РЛС метрового диапазона в качестве ОГ можно применять недорогие серийно выпускаемые кварцевые генераторы с долговременной нестабильностью частоты 10-5…10-6. Для упрощения аппаратуры кварцевые генераторы работают в режиме свободных колебаний. Таким образом, в системе формируется несколько независимых шкал времени. Эти шкалы предполагается сличать в процессе работы специальными сигналами синхронизации и оценивать их расхождения.
Для распределенной системы  возникает проблема синхронного управления устройств в составе модулей. Предполагается, что настройки устройств могут быстро изменяться в процессе работы системы, что требует одновременной передачи команд управления для конфигурирования субмодулей из центрального пункта обработки (ЦПО) по каналу синхронизации. Чтобы снизить требования к пропускной способности канала связи, в каждом модуле располагаем свой синхронизатор, в который заранее загружаются алгоритмы выдачи необходимых синхросигналов и команд управления (расписание). В процессе работы системы из ЦПО поступают лишь небольшие фрагменты данных, по которым производится оперативная настройка устройств согласно ранее заложенной программе. При одновременном запуске синхронизаторов  и строгом выдерживании временных соотношений между сигналами в расписаниях достигается синхронная работа системы в целом.
Описанная в статье система синхронизации успешно реализована в макете экспериментальной пространственно-когерентной распределенной РЛС на площадке экспресс-полигона в Дмитровском филиале НИИ РЭТ МГТУ им. Баумана. Проведенные экспериментальные исследования показали, что разработанная аппаратура позволяет получить потенциальную точность временной синхронизации на уровне 5…8 нс (СКО) при полосе канала синхронизации 1 МГц и долговременной относительной нестабильности частоты кварцевого генератора 10-5. Достигнутой точности достаточно для работы обзорной пространственно-когерентной распределенной РЛС в метровом диапазоне. Научная новизна работы заключается в предложенной методике тактовой синхронизации при программно-алгоритмическом сведении шкал времени распределенной РЛС. Новый принцип синхронизации позволил применять относительно простые технические решения при макетировании распределенной РЛС.

Список литературы
  1. Черняк В.С. О новых и старых идеях в радиолокации: MIMO РЛС //   Успехи современной радиоэлектроники. 2011. № 2. С. 5 - 20 .
  2. Зарецкий С.В., Арешин Я.О., Зданович Ю.А. Экспериментальная проверка принципов распределенной радиолокации // 17-я МНТК «Радиолокация, навигация, связь»: тез. докл. Т. 3. Воронеж, 2011. С. 1718-1727 .
  3. Чапурский В.В. Избранные задачи теории сверхширокополосных радиолокационных систем. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. 279 с .
  4. Федоров И.Б., Крючков И.В., Нефедов С.И., Слукин Г.П. Возможности и особенности построения нового поколения информационных систем на основе принципов когерентной малобазовой радиолокации // Вестник МГТУ им. Н . Э . Баумана . Сер . Приборостроение . 2009. Спец . вып . С . 28 - 40.
  5. Piester D., Rost M., Fujieda M., Feldmann T., Bauch A. Remote Atomic Clock Synchronization via Satellites and Optical Fibers // Advances in Radio Science. 2011. Vol. 9. P. 1-7. DOI: 10.5194/ars-9-1-2011
  6. Крючков И.В., Нефедов С.И., Филатов А.А. Аппроксимация шкал времени в пространственно-когерентных многопозиционных РЛС с кооперативным приемом // 6-я ВНТК «Радиолокация и радиосвязь»: сб. докл. Т. 2. М., 2012. С. 298-302.
  7. Крючков И.В., Филатов А.А. Синхронизация подвижных модулей распределенных радиолокационных комплексов // Инженерный журнал: наука и инновации . 2012. № 8. Режим доступа:http :// engjournal . ru / catalog / pribor / radio /316. html (дата обращения 01.02.2015).
  8. Крючков И.В., Нефедов С.И., Сапонов А.В., Филатов А.А. Принципы построения синхронизатора распределенной РЛС // Радиотехника. 2013. № 11. С. 59-63.
  9. Крючков И.В., Нефедов С.И., Сапонов А.В., Филатов А.А. Синхронизация шкал времени в малобазовых распределенных РЛС // Радиотехника. 2013. № 11. С. 69-74.
  10. Лебедев В.Ю., Корниенко В.Г., Танцай П.И. Пространственная погрешность шкал времени разнесенных наземных измерительных пунктов при использовании локальной системы синхронизации //   17-я МНТК «Радиолокация, навигация, связь»: тез. докл. Т. 3. Воронеж, 2011. С. 2137-2145.
  11. Fujieda M., Maeno H., Piester, D., Bauch A., Yang S.H., Suzuyama T., Tseng W.H., Huanxin L., Gao Y., Achkar J., Rovera D. Impact of the transponder configuration on the Asia-Europe TWSTFT network // 2011 Joint Conference of the IEEE International Frequency Control and the European Frequency and Time Forum (FCS), San Fransisco. IEEE Publ. , 2011. P . 1-6. DOI :10.1109/ FCS .2011.5977786
  12. Крючков И.В., Сапонов А.В., Филатов А.А. Экспериментальная отработка когерентного разнесенного приема в распределенной РЛС воздушного базирования // ВНТК «Радиооптические технологии в приборостроении»: тез. докл. Туапсе, 2014. С. 108-110.
  13. Namin F., Petko J.S., Werner D.H. Analysis and design optimization of robust aperiodic micro-UAV swarm-based antenna arrays // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2012. Vol . 60, n o . 5. P . 2295-2308. DOI :10.1109/ TAP .2012.2189715
  14. Слукин Г.П., Чапурский В.В. Пространственно-многоканальные РЛС большой дальности с высокой разрешающей способностью // Радиотехника. 2013. № 11. С. 24 - 34.
  15. Крючков И.В., Нефедов И.С., Филатов А.А., Сапонов А.В. Синхронизатор для экспериментальной распределенной РЛС метрового диапазона // 20-я международная НТК «Радиолокация, навигация, связь»: тез. докл. Т. 3. Воронеж, 2014. C. 1599-1604.

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65
  RSS
© 2003-2017 «Радиооптика» Тел.: +7 (915) 336-07-65