какие задачи решаются при вторичной обработке радиолокационной информации

САРП. Вторичная обработка радиолокационной информации: Формуляр

Назначение РЛС и САРП

РЛС предназначена для обнаружения радиолок объектов, находящихся в пределах дальности обнаружения. Используется в: усл огр видимости, прибрежного плавания, сложных навиг усл.

Принцип действия РЛС

РЛС состоит из 2 частей: сканер (антеннавращающее устр-во, приемо-передатчик) и индикаторное e-во, *прибор контроля излучения.

Структурно-функциональная схема РЛС

Особенности процессов излучения, распространения, отражения и приема радиоволн.

Отражающие свойства объекта зависят от формы, ракурса, материала и тд.

Принцип измерения дальности и направления в НРЛС

Дальности: неподвижные кольца, подвижное кольцо, электронный визир, курсор.

Направления: механический и электронный визир отсчета направлений, отсчет угла (КУ, ИП)

Ориентации изображения в РЛС и САРП Индикации движения «ОД» (относительное движение) и «ИД» (истинное движение); особенности формирования и использования; коррекция данных курса и скорости, вводимых при ИД в индикатор от ГК и ЛАГа.

ОД – все движение относительно моего судна (судно в центре экрана)

ИД – идем по радару как по карте.

Ориентация: курс head-up – влияние рысканий, север north-up – согласование с ГК, курс стабилизированный course-up.

Основные технические характеристики НРЛС (Импульсная мощность, Длина волны излучения, Длительность излучаемых импульсов, Период следования излучаемых импульсов, Ширина диаграммы направленности антенны (ДНА) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, Чувствительность РЛС, Диаметр и рабочий диаметр экрана, Диаметр рисующего пятна.

Импульсная мощность – мощность, которая излучается в эфир. В совр РЛС она составляет от ед до сотен кВт. Определяется типом магнетрона, длиной волнового тракта, типом антенного у-ва.

Длина волны излучения – трехсантиметровый (9ГГц) x-band, десятисантиметровый (3ГГц) s-band.

Период следования – период, через который передатчик излучает энергию в пространство, зависит от шкалы дальности.

Ширина диаграммы направленности – горизонтальная ок 30град, вертикальная 1,5град.

Диаметр и диаметр рабочего экрана – 180, 250, 320мм

Диаметр рисующего пятна – 0,1мм

Основные эксплуатационные характеристики НРЛС (Погрешности измерения координат, Минимальная дальность действия, Минимальная дальность обнаружения, Мертвая зона, Теневые секторы в горизонтальной и вертикальной плоскости, Максимальная дальность действия, Максимальная дальности обнаружения объектов, Влияние загиба земли, Влияние подстилающей поверхности, Разрешающая способность станции по дальности, Разрешающая способность по направлению.

Погрешности измерения зависят от шкалы дальности, настройки РЛС, длителности зонд импульса, составляет 1%

Минимальная дальность: а) действия – миним расстояние, с которого на вход начинают действовать отраженные сигналы, это определяется длит зонд импульса (1мкс = 150м => ничего не видно на 150 м); б) обнаружения – хар-ка, учитывающая длит зонд импульса плюс время восстановления чувствительности.

Мертвая зона – зона, которая определяется высотой установки антенны и шириной диаграммы направленности.

Максимальная дальность: а) действия – дальность, ограниченная периодом повторения импульса, который зависит от мощности и коэфф усиления антенны; б) обнаружения – зависит от высоты установки антенны, вида рефракции, хар-к облучаемого объекта, длины ант-волн тракта и настройки РЛС, является вероятностной хар-кой.

Влияние загиба земли – D = к*(корень(h1)+корень(h2))

Влияние подстилающей поверхности – подстилающая поверхность изменяет коэфф усиления от 0 до 16 раз. На экране РЛС это приводит к синусоидальному изменению яркости сигнала в зависимости от изменения расстояния.

Разрешающая способность станции: а) по дальности – это миним расстояние между 2 точками, при кот возм наблюдать цели раздельно. Зависит от длит импульса и кач настройки станции. Составляет 15-20м; б) по направлению – расстояние между 2 равноудаленными целями, при кот они наблюдаются раздельно. Зависит от ширины диагр напр.

Требования IMO к НРЛС. (Отображение информации, Набор шкал дальности индикатора, Индикация шкал дальности, Вид информации, высвечиваемой на эффективной площади радиолокационного изображения, Многоцветность изображения на экране, Изображение системной электронной карты).

Дальность обнаружения: берег 15М, 5000т 7М, 10м 3М, буй 2М. Миним дальность обнаружения 50м. Индикатор 180, 250, 320мм. Многоцветность допускается, но базовое изобр д.б одного цвета с тонами. Шкалы: 0.25nm, 0.5nm, 0.75nm, 1.5nm, 3.0nm, 6.0nm, 12.0nm, 24nm, 48nm и 96nm. Качка 10-15град не должна приводить к ухудшению изобр. Скорость обращения антенны 20раз/мин. Режим ИД и ОД. Изображение ЭКНИС с 2012, содержание: бер линию, контур безоп глубин для собственного судна, навиг опасности.

Помехи радиолокационному наблюдению, их особенности и опознавание. (Шумы приемника и атмосферы, Помехи соседних РЛС («несинхронные помехи»), Отметки на ложной дальности; режим вобуляции, Помехи из-за многократного переотражения и боковых лепестков; «местники», Помехи от взволнованной поверхности моря; временная автоматическая регулировка усиления (ВАРУ), Помехи от гидрометеообразований; цепочка малой постоянной времени (МПВ). Оптимальные приемы настройки и использования ВАРУ и МПВ.)

Помехи от моря: их в-на уменьшается по мере удаления от судна, на экране засветка 3-4М вокруг, на дальности 1-2М почти одна засветка. Для борьбы с помехой исп-ся ВАРУ (!3 нрафика). Ручка д б настроена так, чтоб на экране были следы от помех, яркость которых меньше потенциальной яркости.

Помехи от гидрометео образований: бывают от любых ГМ образований, борются ручками МПВ (малое подвижное время) – компенсация помех. Либо используется 10см диапазон.

Шумы приемника и атмосферы: на экране хаотичные всплески, интенсивность зависит от уровня усиления, выбор на 2-3 всплеска на 1кв.см ручкой grain.

Помехи от соседней РЛС: крылышко.

Синхронная помеха: спираль.

Синхронная импульсная: сектор в направлении источника.

Ложные цели: а) переотражение (рис переотражение от трубы), б) переотражение от препятствий (длительное наблюдение), в) засчет многократного переотражения (цепочки целей), г) засчет боковых лепестков (дуга из точек), д) засчет токонесущих кабелей, е) засчет сверхрефракции, ж) преднамеренно вводимые помехи.

Средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП). (Захват целей на автосопровождение, Варианты захвата ручной и автоматический, Критерии захвата.)

Последовательность действий: получение инф, обнаружение объекта, измерение координат, опред пар-ров движения цели, опред пар-ров встречи, оценка ситуации встречи, планирование маневра, выполнение маневра и его контроль.

Захват: ручной и автоматический (для проверки наличия применяется критерий захвата – кол-во непрерывных последовательных обнаружений цели при последовательных обзорах – 3х3, 5х5, 15х15).

САРП. Первичная обработка радиолокационных сигналов (квантование, фильтрация, обнаружение полезных сигналов, обнаружение и опознавание (классификация) объектов, измерение координат объектов; особенности выполнения, используемые критерии захвата).

1) преобразование сигнала в цифровую форму (квантование, дискретизация, кодирование), 2) внутриимпульсная фильтрация, межобзорная фильтрация, 3) обнаружение полезного сигнала, 4) захват цели на сопровождение, 5) сопровождение цели.

САРП. Вторичная обработка радиолокационной информации: Формуляр

1) сглаживание координат, 2) выработка пар-ров движения и сближения, 3) оценка ситуации встречи, 4) планирование и проигрывание маневра.

При выработке формуляра задержки: 1мин – время обработки предв инф, 3мин – время выработки максим точности. Точность: пеленг 0,5 и 1,5град, курс цели 3град, скорость 1уз, Дкр 1/4М, Ткр 1мин.

Источник

Учебное пособие к лаб. работам по вторичной обработке информации

Описание файла

Документ из архива «Учебное пособие к лаб. работам по вторичной обработке информации», который расположен в категории «книги и методические указания». Всё это находится в предмете «радиолокационные системы» из седьмого семестра, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «книги и методические указания», в предмете «радиолокационные системы» в общих файлах.

Онлайн просмотр документа «Учебное пособие к лаб. работам по вторичной обработке информации»

Текст из документа «Учебное пособие к лаб. работам по вторичной обработке информации»

ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ВТОРИЧНОЙ ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ

Учебное пособие к лабораторной работе

Обработку радиолокационной информации делят на первичную и вторичную. Устройство первичной обработки решает задачи обнаружения и измерения координат (дальности, азимута и угла места) мгновенного положения цели относительно РЛС в каждом периоде обзора.

Координаты мгновенного положения как истинных, так и ложных целей в цифровом виде поступают в устройство вторичной обработки, в котором на их основе определяется местоположение каждой обнаруженной цели в избранной системе координат, в результате чего формируются отметки х, которые могут быть истинными и ложными. Отметка – совокупность кодов дальности, азимута и угла места в определенный дискретный момент времени.

Одна отметка, полученная в каком-либо обзоре, не позволяет принять решение о наличии цели в зоне обзора, так как могла быть ложной, по ней нельзя судить о траектории движения цели.

-обнаружение траекторий целей,

-сопровождение траекторий целей,

-траекторные расчеты в интересах потребителей радиолокационной информации.

Эти задачи включают в себя оценивание параметров траектории, задаваемой обычно векторной функцией, расчет сглаженных (интерполированных) и упрежденных (экстраполированных) координат, а также операцию стробирования отметок целей. Вторичная обработка информации осуществляется автоматически, с помощью ЦВМ.

Если в строб S2 во втором обзоре попадает отметка x₂, то происходит завязка траектории, причем, если таких отметок несколько, то каждую из них рассматривают как возможное продолжение траектории. Если в строб не попадает ни одной отметки, то происходит сброс. Критерий завязки траектории в этом случае «2/2».

По двум отметкам можно определить направление движения и среднюю скорость цели , затем рассчитать возможное положение отметки в очередном (третьем) обзоре. Определение положения отметки в следующем обзоре называется экстраполяцией.

На этапе автозахвата траектории принимается простейшая гипотеза о прямолинейном и равномерном движении цели. Экстраполированные значения координат вычисляются по формуле :

Вокруг экстраполированной отметки образуется круговой строб S3, размеры которого определяются погрешностями измерения положения отметки цели и погрешностями расчета положения экстраполированной отметки :

Факт попадания очередной получаемой отметки в строб проверяется путем сравнения разности координат полученной x_i и экстраполированной x_эi отметок с размерами полустроба:

Если в строб S3 в третьем обзоре попала одна отметка, она считается принадлежащей обнаруживаемой траектории. Процесс продолжается. Если ни одной отметки не попадает в строб, то траектория продолжается по экстраполированной отметке, но размеры строба увеличиваются.

При обнаружении траектории маневрирующего объекта размеры стробов должны рассчитываться с учетом возможного маневра. Размер строба непосредственно влияет на показатели качества обнаружения траектории. Его увеличение приводит к увеличению числа ложных отметок в стробе, в результате возрастает вероят­ность ложного обнаружения F_АЗ. Уменьшение размера строба может привести к непопаданию истинной отметки в строб, при этом сни­жается вероятность правильного обнаружения D_АЗ.

При гауссовском распределении погрешностей измерения коор­динат и ошибок экстраполяции для обеспечения заданной вероят­ности попадания отметки в строб его форма должна совпадать с эллипсом ошибок; при обнаружении траектории в пространстве строб — эллипсоид ошибок. Однако формирование таких стробов сопряжено с большими вычислительными затратами, и на прак­тике ограничиваются формированием стробов такой формы, ко­торая удобна для вычислений в принятой системе координат. При этом образуемый строб должен охватывать эллипс (эллипсоид) ошибок.

Траектория считается обнаруженной, если выполняется критерий обнаружения. Структурная схема алгоритма автозахвата траектории представлена на рис.2, жирными стрелками показаны линии связи, по которым передается информация в виде кодов, по остальным линиям связи передаются «нули» и «единицы», соответствующие отсутствию и наличию отметки в стробе в i-м обзоре.

Обнаружение (автозахват) траекторий.

Процесс обнаружения (автозахвата) траектории является по существу процессом проверки гипотезы Н1 о том, что совокупность полученных в соседних обзорах отметок является траекторией цели, относительно гипотезы Н0, что все эти отметки возникли в результате ложной тревоги.

При автозахвате траекторий используются критерии Неймана-Пирсона, Байеса и Вальда. Алгоритм автозахвата может быть получен методом отношения правдоподобия. Например, при использовании критерия Байеса оптимальная процедура автозахвата сводится к формированию отношения правдоподобия Λ и сравнению его с порогом Λ₀:

то принимается решение d_п о продолжении испытаний: производится (i+1)-й обзор, и описанная процедура повторяется. При этом решение в среднем принимается менее, чем за n обзоров.

при наличии отметки в стробе на i-м шаге ;

в противном случае.

Отношение правдоподобия на k-м обзоре

путем логарифмирования упрощается:

Тогда алгоритм обнаружения траектории при использовании критерия Вальда

Однако, для упрощения устройств обнаружения траекторий используют неоптимальные алгоритмы, например, k/m. Так, при использовании критерия «4/5» для обнаружения траектории необходимо, чтобы после завязки траектории по критерию «2/2» еще хотя бы 2 отметки в трех последующих обзорах попали в строб (критерий подтверждения траектории «2 из 3»). Обнаруженная траектория передается на сопровождение. Если подтверждения не происходит, траектория сбрасывается.

Эффективность алгоритмов автозахвата характеризуется :

-вероятностью обнаружения истинной траектории D_АЗ;

-вероятностью обнаружения ложной траектории F_АЗ;

-средним временем автозахвата истинной траектории T_СРАЗ;

-средним временем автозахвата ложной траектории Т_СРЛЗ.

Для расчета этих характеристик используется аппарат цепей Маркова.

Источник

Вторичная обработка РЛИ.

Под вторичной обработкой радиолокационной информации понимается обработка информации о воздушных объектах полученных от одной РЛС за несколько периодов обзора пространства.

Для уяснения сущности задач вторичной обработки радиолокационной информации необходимо проанализировать работу оператора радиолокационной станции (или работу вычислительного устройства, если данная задача решается автоматически) в интервале нескольких периодов обзора пространства.

При появлении на экране индикатора в некотором периоде обзора пространства яркостной отметки оператор (или вычислительное устройство если данная задача решается автоматически) фиксирует её как возможную цель и начало возможной траектории. Ввиду отсутствия информации о параметрах движения цели предсказать вероятное местоположение цели в следующем периоде обзора пространства не представляется возможным. Однако можно использовать информацию о типе цели и возможных предельных значениях скорости её движения.

Известно, что скорости современных аэродинамических целей находятся в пределах от Vмin=0,1М до Vмах=2,5М. В этом случае областью вероятного нахождения цели в следующем периоде обзора пространства будет кольцо с центром в точке первой текущей отметки ТО1. Радиусы граничных окружностей данного кольца определяются исходя из того, что известны предельные значения скоростей аэродинамических целей. Полученная таким образом область (кольцо) вероятного нахождения цели в следующем периоде обзора пространства называется нулевой экстраполированной зоной.

В следующем периоде обзора пространства в расчитанную область попадает текущая отметка от цели. По двум отметкам, полученным в соседних периодах обзора пространства оператор (вычислительное устройство) определяет параметры движения цели (скорость, курс).

Операции сглаживания и экстраполяции тесным образом связаны между собой. Сглаживание является частным случаем экстраполяции когда интервал наблюдения равен нулю. Поэтому операции сглаживания и экстраполяции выделяются в одну задачу вторичной обработки.

Последняя задача вторичной обработки решается на этапе сличения.

Данная задача возникает в том случае когда в рассчитанную область вероятного нахождения цели попадает не одна, а несколько отметок от целей. Возникает вопрос какую из отметок принять за дальнейшее продолжение траектории от цели. Сличение является статистической задачей. При ее решении используются статистические различия отметок от сопровож­даемой цели и ложных отметок. Так, рассеивание (отклонение) текущей отметки от траектории цели (ЭТ) подчинено двумерному нормальному закону распределения.

Плотность же распределения вероятностей ложных отметок подчинена равномерному закону

Значение v может быть определено экспериментально как , где — общее количество ложных отметок в пределах зоны обзора (площади S), полученное за п циклов обзора пространства.

Важной особенностью ложных отметок является то, что они не коррелированы.

Наиболее широко применяются в настоящее время следующие методы сличения:

метод одного строба;

метод минимальных эллиптических отклонений;

метод, наименьших расстояний.

Принцип экстраполяции и фильтрации координат и параметров движения целей.

В общем случае задача экстраполяции сводится к предсказанию положения цели в следующий момент времени (не принадлежащий интервалу наблюдения) на основе данных измерения координат, полученных в предшествующие моменты времени. Очевидно, будущее положение цели связано с предшествующим, и эта связь тем сильнее, чем на меньшее время осуществляется предсказание.

Под фильтрацией (сглаживанием) понимается определение аппроксимированных значений координат и параметров цели в точках, принадлежащих интервалу наблюдения.

При решении указанных задач обычно принимают следующие допущения:

– система сопровождает только дону цель;

– входные данные поступают в прямоугольной системе координат; в дальнейшем будем рассматривать только координату Х;

– априорно известен закон движения цели; примем, как наиболее распространённую, полиномиальную модель движения цели:

;

– данные измеренных координат x₁, x₂, …, x_n поступают в фиксированные моменты времени t₁, t₂, …, t_n;

– ошибки измерения координат подчиняются нормальному закону распределения.

В этом случае решение поставленных задач можно представить в виде следующих этапов:

1. На основе полученных данных измерения координат необходимо найти оценочные значения параметров закона движения цели , которые наилучшим образом в смысле некоторого критерия соответствуют истинному своему значению a₁, a₂, …, a_m.

2. Предполагая, что закон движения цели не изменяется, следует найти экстраполированное значение координат цели.

В зависимости от выбранного критерия применяют следующие методы фильтрации:

– метод максимального правдоподобия;

– метод наименьших квадратов.

Последний метод является частным случаем метода максимального правдоподобия при нормальном законе распределения ошибок измерения и отсутствии корреляционной связи между измеряемыми значениями координат.

Экстраполяция и фильтрация координат и параметров движения целей методом наименьших квадратов

Суть метода состоит в том, что оценочные значения параметров траектории определяются из условия обеспечения минимума суммы квадратов отклонений измеренных значений координат x₁, x₂, …, x_n в моменты времени t₁, t₂, …, t_n от истинных своих величин в эти же моменты времени.

Математически это можно записать

(3.1)

Рассматривают обычно две гипотезы о движении цели:

– цель движется равномерно прямолинейно;

– цель движется по окружности с постоянным радиусом.

Последовательное сглаживание координат и параметров движения целей.

Рассмотренный ранее оптимальный метод оценки параметров траектории цели на основе фиксированной выборки измеряемых координат имеет следующие недостатки:

— для получения приемлемой точности оценок необходимо хранить большое число предыдущих измерений (порядка 5-6), что при одновременном обслуживании большого числа целей при­водит к существенному увеличению требуемой емкости запоми­нающих устройств;

— точность оценки ограничена фиксированным числом используемых данных;

— имеет место неоправданная задержка в выдаче данных на начальном участке траектории (в течение п измерений).

В связи с этим более широкое применение нашло последовательное сглаживание параметров траектории. Суть метода состоит в следующем.

Пусть в момент времени получено сглаженное значение координаты и параметров траектории цели. На рис. 3.1 показана координата . 3ная закон движения цели во времени, можно экстраполировать их значения на момент следующего измерения.

Например, для координаты х при равномерном прямолиней­ном движении цели получим

.

В момент времени производится новое измерение координаты и получаем значение xn.

Задача состоит в том, чтобы по экстраполированному и измеренному значениям координат в момент времени найти ее сглаженное значение.

Рис. 3.1. Принцип последовательного сглаживания координат

Очевидно, наиболее вероятно это значение находится на отрезке прямой между и общем случае можно записать

.

Особенно просто эта задача решается при отсутствии статистической связи между и .

, (3.2)

где — коэффициент сглаживания.

Таким образом, задача последовательного сглаживания яв­ляется многошаговой. На каждом шаге (цикле измерения) уточняется значение параметра на основе результатов обработки предыдущего цикла и полученного значения параметра в данном периоде обзора. Очевидно, задержка в выдаче информации будет в этом случае минимальной.

Например, для полинома первой степени уже во 2-м периоде обзора может поступать информация. Точность выдаваемой, информации будет возрастать от цикла к циклу.

Найдем значение коэффициента a_n для случая равномерного прямолинейного движения цели.

В момент времени мы имеем экстраполированное и измеренное значение координат. Корреляционная связь между ними отсутствует, так как мы предполагали все измерения между собой некоррелированными.

Однако ошибки экстраполяции и измерения различны.

В связи с этим воспользуемся для решения задачи фильтрации методом средневзвешенных.

,

где — истинное значение координаты в момент времени .

После дифференцирования и решения уравнения получим

.

.

Тогда значение коэффициента :

. (3.3)

Селекция траекторий целей

В общем случае ввиду наличия ошибок измерения и экстраполяции координат цели экстраполированные отметки (ЭО) не совпадают с текущими отметками (ТО). Кроме того, рядом с экстраполированной отметкой может оказаться несколько текущих отметок.

Поэтому задачей селекции траекторий целей в процессе вто­ричной обработки является анализ взаимного расположения экстраполированной отметки и полученных в последнем цикле обзора пространства текущих, отметок для отбора одной и них, которая с наибольшей вероятностью Принадлежит траектории данной цели.

Процесс селекции траекторий цели включает два этапа:

— сличение (сравнение информации).

Рассмотрим более подробно каждый этап.

Стробирование отметок цели

Под стробированием понимается выделение области вероят­ного нахождения цели. Принято различать физические и мате­матические методы стробирования.

Рис. 3.2. Форма строба в прямоугольной системе координат

Под физическим стробированием понимается способ выделения области вероятного нахождения цели путем воздействия на приемное устройство РЛС (открывание приемника в определенные моменты времени).

Математическое стробирование заключается в сравнении координат цели с координатами границ области, выделяемой стробом. Форму строба обычно выбирают простой, удобной для реализации процесса стробирования в ЭВМ. Так, при обработке информации в прямоугольной системе координат наиболее удобной формой строба является прямоугольник (рис. 3.2). Прямоугольный строб может быть задан двумя парами чисел, определяющими границы строба ( , и , ), или координатами его центра , и половиной длины сторон ( ).

Аналитически условие нахождения очередной текущей отметки в пределах строба можно записать в виде системы неравенств:

Сличение является статистической задачей. При ее решении используются статистические различия отметок от сопровождаемой цели и ложных отметок. Так, рассеивание (отклонение) текущей отметки (альбом рис. 2.15) от траектории цели (ЭТ) подчинено двумерному нормальному закону распределения.

Плотность же распределения вероятностей ложных отметок подчинена равномерному закону

Значение v может быть определено экспериментально как , где — общее количество ложных отметок в пределах зоны обзора (площади S), полученное за п циклов обзора пространства.

Важной особенностью ложных отметок является то, что они не коррелированы.

Рассмотрим наиболее широко применяемые в настоящее время следующие методы сличения:

— метод одного строба;

— метод минимальных эллиптических отклонений;

— метод, наименьших расстояний.

Метод одного строба. Сущность метода состоит в том, что вокруг экстраполированной точки выделяется область (строб). Логика принятия решения сводится к следующим правилам:

если отметка попала в строб, то считается, что она принадлежит к данной траектории;

отметки, не попавшие в строб, считаются ложными;

если в строб не попала ни одна отметка, то экстраполированная точка принимается в качестве отметки от цели;

при попадании в строб нескольких отметок возникает неопределенность, которая разрешается по специальным правилам. В качестве таких правил могут быть:

а) за истинную отметку от цели принимаются все отметки, попавшие в строб, и продолжаются траектории для каждой из них. В этом случае ложные траектории в последующих циклах обзора, очевидно, исчезнут;

б) за истинную отметку может быть принята отметка, кото­рая первой попала в строб. Однако это правило не является оптимальным.

При выборе размеров строба имеет место противоречие:

стремление увеличить вероятность попадания в строб отметки от цели ведет к возрастанию вероятности попадания ложных отметок. Противоречие разрешается путем отыскания оптимального строба. Эта задача может быть решена как задача проверки гипотезы:

гипотеза — утверждение, что отметка ложная;

гипотеза — утверждение, что отметка от сопровождаемой цели.

Как известно, решение в этом случае сводится к сравнению отношения правдоподобия с некоторым пороговым значением, выбираемым в соответствии с применяемым критерием.

Для нашего случая будет приниматься решение о том, что отметка принадлежит цели, если соблюдается неравенство

Подставляя выражения соответствующих плотностей вероятностей, получим

Рис. 3.3. Эллипс оптимального строба

Рис. 3.4. Структурная схема алгоритма сличения

Из этого выражения видно, что оптимальный строб имеет форму эллипса с полуосями (рис. 3.3):

Таким образом алгоритм сличения в этом случае будет следующим (рис. 3.4):

1. Производится вычисление разностей между координатами отметки и экстраполированной точкой Dx, Dz.

2. Вычисляется сумма (эллиптическое отклонение).

3. Производится сравнение значений с — и принимается решение. С целью упрощения вычислении можно взять прямоугольный строб со сторонами и . Условие попадания отметки в строб:

В этом случае размер строба, близкий к оптимальному, обеспечивается при выборе:

Данные соотношения отвечают условию равенства площадей эллиптического и прямоугольного строба.

Достоинства метода одного строба:

простота технической реализации;

достаточно хорошая эффективность сличения при попадании в строб одной отметки.

Недостатком метода является то, что он не дает наилучшего решения в случае попадания в строб более одной отметки.

Метод наименьших эллиптических отклонений. Как было сказано выше, эллиптическим отклонением является величина

Очевидно, чем меньше эта величина, тем больше вероятность того, что отметка принадлежит к сопровождаемой траектории. Поэтому задача сводится к определению для каждой, из отметок попавших в строб эллиптических отклонений . Затем производится сравнение этих значений и выбор наименьшего.

Преимуществом данного метода является возможность отыскания лучшего решения при попадании в строб более одной отметки.

К недостаткам следует отнести сложность реализации и необходимость знания характеристик рассеивания отметок.

Метод наименьших расстояний. Рассматриваемый метод применяется в тех случаях, если рассеивание отметок по координатам х и z примерно одинаково, т. е. .

В этом случае эллипс превращается в окружность

Алгоритм вторичной обработки информации.

Рассмотрев все операции в отдельности, представим в целом структурную схему алгоритма вторичной обработки (рис. 3.5.). Процесс обработки осуществляется в следующем порядке:

1. Информация о цели с УПО поступает в ЗУ координат текущих отметок (ТО), где происходит ее накопление. Эта информация за n циклов обзора используется для определения параметров движения цели и экстраполированных координат.

Рис. 3.5 Структурная схема типового алгоритма вторичной обработки.

2. Текущие координаты цели поступают в блок стробирования. В этот же блок поступают размеры стробов. Размеры строба определяются в блоке 2 в зависимости от ошибок отклонения текущей отметки от экстраполированных, и наличия признаков маневра цели и пропуска цели.

4. и используются для определения маневра. Признак маневра подается в блок формирования длительности строба.

5. Отметки, не попавшие ни в один из стробов сопровождения траекторий, сравниваются (блок 11) с начальными точками (НТ) новых траекторий, хранимыми в ЗУ (блок 10). Если указанные отметки попадают в соответствующие стробы первичного захвата, завязывается (обнаруживания) траектория, которая передается на автосопровождение (записывается в блок 9). Отметки, не попавшие ни в стробы сопровождения, ни в стробы первичного захвата, переписываются в блок 10 в качестве начальных точек. При выполнении критерия сброса осуществляется сброс соответствующих НТ.

Перечисленные операции повторяются после каждого цикла обзора пространства РЛС.

Дата добавления: 2015-08-05 ; просмотров: 86 ; Нарушение авторских прав

Источник