Teoria_i_tekhnika_obrabotki_radiolokatsi onnoy_informatsii_na_fone_pomekh (Рекомендованные учебники)

Я. Д. Ширман, В. Н. Манжос ТЕОРИЯ И ТЕХНИКА ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ФОНЕ ПОМЕХ МосквА «глдио и связь» 1щ ББК 32.96 Ш87 УДК 621.396.96.001 (07) Ширмам Я. Д., Манжос В. Н. В пер. 1 р. 60 к. Обобщаются вопросы оптимизации многоканального и адноканаль. ного обнаружения, измерения и разрешения радиолокационных сигналов. Основное внимание уделяется принципам синтеза к вопросам технической реализации различных аналоговых и цифровых обнаружителей и измерителей параметров снгнаЛов на фоне коррелировавных нестационарвых помех, вопросам адаптации к условиям априорной неопредаленвости и др. Приводите» большое число наглядных примеров. Предназначена для специалистов, занимающихся теорией, проектированием и эксплуатацией радиазлектронных средств и систем.

30402-1!8 046(01)-81 ББК 32.96 6Ф2.4 16-31 (С. р.) 2402020000 Рецензенты; д-р техн. наук проф. В. Е. Дулевнч; д-р техн. наук проф. М. Б. Свердлнк. Редик0ия литературы ио кибернетике и евгчислителькоб технике Ш87 Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. — Мл Радио и связь, 1981. — 416 са ил. ПРЕДИСЛОВИЕ Стремительное развитие радиоэлектроники, теории и техники обработки радиолокационной информации в частности, затрудняет обобщение многообразных публикаций в данной области.

Имеется между тем настоятельная необходимость в обобщающих изданиях, охваты'-' вающих современное состояние теории, перспективы реализации ее выводов. Актуальной, ио'трудной задачей оказывается поэтому теоретическое обобщение «сложившихся» и новых вопросов обработки радиолокационной информации на фоне помех с единых, достаточно общих методических позиций. Например, совершенствование элементной базы расширило возможности многоканального приема. Сигналы и помехи описываются при этом совокупностями функций времени, либо функциями времени и координат. Предметом оптимизации становится пространственно-временная обработка сигналов на фоне помех, обеспечивающая для многих ситуаций их эффективное подавление (причем не только в радиолокации). Обобщение новых вопросов указанной обработки составляет весомую часть поставленной выше задачи.

Попыткой решить в какой-то мере эту задачу является настоящая книга. В ее основу положены курсы лекций по теории радиолокации: для инженеров, совершенствующих свою подготовку; для аспирантов и соискателей, готовящихся к сдаче кандидатского минимума. Особое'внимание уделено вопросам, не всегда доступно и полно освещенным в литературе: теории первичной пространственно-временной обработки радиолокационной информации на фоне коррелированных помех, предусматривающей не только накопление полезных, но и компенсацию 'мешающих сигналов; теории измерений неизменяющихся и изменяющихся во времени параметров сигналов на фоне помех в процессе первичной н вторичной обработки; теории адаптации; адаптив-. ным антеннам и'системам селекции движущихся целей; новым методам реализации когерентной обработки простых и сложных пространственно'временных сигналов — цифровым, оптическим, спиновым.

Уделено серьезное внимание компактности, общности и доступности изложения сравнительно сложного теоретического материала. Отражен Многолетний опыт преподавания и личных исследований авто-' ров в рбссматриваемой области. Приведено большое число примеров. Книга может оказаться полезной не только инженерам и аспирантам, но и студентам вузов. То, что вчера было прерогативой узкого круга исследователей, сегодня становится широким достоянием. Авторы выражают признательность за полезные замечания В. Е. Дулевичу, Д. И. Леховицкому и М.

Б. Свердлику. 3 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ И ЕЕ ОБРАБОТКЕ Радиолокационной информацией называют совокупность сведений об объектах (радиолокационных целях), извлекаемую в результате приема и анализа радиоволн. Эти сведения могут касаться наличия или отсутствия целей в заданных участках пространства, их координат и других параметров движения, а также характеристик целей. Средства получения радиолокационной информации (радиолокаторы) подразделяются по принципу действия на: — активные, основанные на облучении пространства электромагнитными волнами (радиолокационном зондировании) и приеме вторичного излучения радиоволн целями; — пассивные, основанные на приеме собственного излучения целей; — с активным ответом, основанные на приеме излучения ответчиков, стимулированного воздействием зондирующего облучения.

По характеру размещения в пространстве различают совмещенные и разнесенные в пространстве радиолокационные средства. Для расширения информационных возможностей радиолокационные средства часто объединяют в радиолокационные системы. Поступающая на радиолокационное средство или в систему информация закодирована во временной и пространственной структуре приходящих от целей электромагнитных волн. Так, в отраженных колебаниях, принимаемых активными совмещенными радиолокационными средствами, информация о дальности до целей закодирована во временных запаздываниях законов модуляции этих колебаний по отношению к соответствующим законам зондирующих.

Распределения в пространстве начальных фаз приходящих от целей волн характеризуют, в частности, направления прихода этих волн, а значит, угловые координаты целей. Все это позволяет говорить о пространственно-временных сигналах, описываемых функциями времени и координат, как о носителях радиолокационной информации. Ценность пространственной информации возрастает в связи с развитием методов многоканального и разнесенного приема. Извлечение информации из сигналов затрудняется при наложении на них помех: естественного происхождения, взаимных и умышленных. Наряду с налагающимигя ~аддитивными) могут воздействовать модулирующие помехи, приводящие к амплитудной и фазовой модуляции полезных электромагнитных колебаний на входе приемных устройств.

По характеру воздействия различают помехи, маскирующие и имитирующие полезные сигналы. Воздействие имитирующих помех специфично для каждого радиолокационного средства. Воздействие же маскирующих помех имеет общие для широкого круга радиолокационных средств особенности, заслуживающие первоочередного рассмотрения и учета. Задачей обработки информации в радиолокационном средстве или системе является декодирование пространственно-временных сигналов на фоне помех, обобщение извлекаемых сведений и предспшвление ах в наиболее удобном для использования виде.

4 Единый пространственно-временной сигнал разделяется в ряде практических ситуаций на отдельные временные и пространственные элементы, обеспечивающие независимое получение информации на отдельных интервалах времени или в различных пунктах приема. В связи с этим возникают задачи последующего объединения информации. Объединение информации, получаемой в разное время, требует принятия определенных гипотез о соотношении случайного и закономерного в движении целей, этому в книге уделяется достаточное внимание. Объединение информации, получаемой в разных элементах пространства, требует принятия аналогичных гипотез об условиях распространения электромагнитных волн, например, гипотезы распространения в свободном пространстве.

Результаты непосредственного измерения параметров каждой цели в системах координат, связанных с отдельными средствами, рассматриваются как исходные данные для косвенного измерения в некоторой единой системе координат. Чтобы избежать перепутывания данных о различных целях, полученных в разное время или же от разных средств, в процессе объединения информации, приходится решать задачу отождествления данных относительно их принадлежности одним и тем же целям.

Единую обработку радиолокационной информации принято условно подразделять на этапы первичной и вторичной обработки, первый из которых не требует, а второй требует отождествления. Из вторичной обработки как самостоятельный выделяют иногда этап объединения информации независимых источников, называемый этапом третичной обработки!20, 25). Принимаемые разновидности деления обработки на этапы весьма условны.

Они связаны зачастую с распределением задач между конкретной системой и средствами, между аналоговыми элементами обработки, специализированными цифровыми вычислителями и цифровыми вычислительными машинами универсального назначения. Изучающим теорию и технику обработки радиолокационной информации следует подготовиться к более высокому, чем в ряде радиотехнических дисциплин, уровню абстракции.