Osnovi_teorii(прост учебник) (Рекомендованные учебники), страница 102

Крутизна ДХ при этом заметно повышается при дальнейшемуменьшении влияния помеховых сигналов на точностные характеристикиобобщенного углового дискриминатора. Поскольку вектор входных сигнаGGG G Gлов Y0T в этом случае может быть представлен блоком вида Y0T = Yл #Yц #Yп ,G G Gгде Yл , Yц , Yп – векторы выходных сигналов ФАР соответственно левого,GG Gцентрального и правого приемных пунктов, КМП Фп (t , s ) = Y (t )Y ∗T ( s ) / 2также имеет блочный вид:G GGФ11 Ф12 Ф13G GGGG G ∗ТG∗ G∗GGGGФ11 Ф13 GYл(9.102)GФY==∗Ф п = Ф 21 Ф 22 Ф 23 , Ф 22 = (YцYц ) / 2, GGтл #Yп .YGGGФ 31 Ф 33пФ 31 Ф 32 Ф 33Обращенная по методу Фробениуса матрица (9.102) тоже являетсяGGблочной, т. е. включает в себя матрицы Ф −221 и Ф −т 1 . Это позволяет на осноGве одной обратной матрицы Ф п− 1 осуществлять компенсацию помех, при488Глава 9.

Обнаружение и измерение параметров РЛ сигналов …нимаемых суммарной и разностной ДНА точного канала обобщенного углового дискриминатора, а также защиту от помех грубого канала этогодискриминатора (рис. 9.47).Накопление сигнала в суммарном канале по всем ФАР исключаетпотери в отношении сигнал/помеха. Использование для формированиясигнала разностного канала сигналов крайних ФАР повышает (за счет разноса на некоторую базу) крутизну ДХ малобазового РЛК. Результирующаяхарактеристика точного канала, благодаря использованию в суммарномканале сигналов ФАР всех приемных пунктов, имеет не только высокуюкрутизну, но и содержит меньшее количество ложных ДХ, возникающих засчет дифракционных лепестков. Назначение грубого канала остаетсяпрежним.•• •GY0Блок обращенияматрицыGG GФ п (t , s) = Y (t )Y ∗T ( s) / 2•••GYцGФ −2 21GФ −т 1БСПВGYпGYлБВМПБВМПGYлGη2 = GYпG GGη1 = YцТ ∗ Ф −221GGη = Y0 Т ∗ Ф п−1GХ (α )•••GХ 1 (α )БСПВБСПВGХ 1' ( α )Z1∑Z1∆Формировательоценкиα̂гG× Ф −т 1GХ '2 ( α )БСПВZ0∑Т∗Z2∆ФормировательоценкиБлок совместнойоценкиα̂тα̂рРис.

9.47. Схема малобазовой РЛ системы повышенной точности:БВМП – блок векторно-матричного перемножения489Раздел III. Теоретические основы радиолокационной системотехникиРезультаты статистического моделирования рассматриваемого малобазового РЛК (применительно к плоской АФАР) представлены на рис.9.48, а, б; 9.49, а, б и 9.50. Угловые параметры, как и на предыдущих рисунках, выражены в долях полуширины ДН ФАР по соответствующим координатам. На рис 9.49, б красной стрелкой показано угловое положениеИАП, а черной – положение максимума ДН ФАР (смещение максимумаДН ФАР измерителя) после ее адаптации к помехе.

Из результатов моделирования следует, что включение в суммарный канал углового дискриминатора дополнительной (третьей) ФАР еще в большей степени подчеркивает выигрыш в точности малобазовых РЛК за счет использования основных преимуществ пространственной селекции сигнала.ln lабРис. 9.48. Результаты статистического моделирования малобазового РЛК приотсутствии АП: а – двумерная неадаптивная ДН измерителя для трех плоских ФАР;б – отображение двумерной неадаптивной ДН с помощью линий равного уровняln lабРис.

9.49. Результаты статистического моделирования малобазового РЛК,реализующего алгоритм ln l = |Z (t)|2 при действии ИАП с направления β = 0,1и ε = 0,05: а – двумерная адаптивная ДН измерителя для трех плоских ФАР;б – отображение двумерной адаптивной ДН с помощью линий равного уровня490Глава 9. Обнаружение и измерение параметров РЛ сигналов …ln lРис. 9.50. Сечение адаптивной ДН измерителей, реализующейалгоритм ln l = |Z (t)|2 для одной и трёх плоских ФАРРассмотренные примеры малобазовых РЛ систем показывают, чтопри наличии нескольких приемных АФАР либо АФАР с большим количеством элементов в некоторых случаях целесообразно формировать грубыйи точный каналы угловых дискриминаторов, адаптивные к внешним помехам.

При этом достигается заметное снижение степени искажения формыадаптивной ДНА и, следовательно, повышение точности измерения угловых координат прикрываемой цели.Таким образом, задача приема, обработки и измерения параметров РЛсигналов в условиях адаптации пространственных, времячастотных и поляризационных характеристик измерительного комплекса РЛ системы к соответствующим видам помех имеет свою специфику. Отмеченная спецификаобусловлена тем, что измеряемые параметры РЛ сигнала при адаптации этого комплекса к соответствующим видам помех принимают энергетическийхарактер: отношение сигнал/(остаток компенсации помехи + шум) становится зависимым от расстояния между целью и ИП по измеряемому параметру.

В этом случае традиционные алгоритмы измерения по максимумунеполной достаточной статистики ln l = С |Z (t, α)|2 или ее производнойоказываются смещенными, неэффективными и несостоятельными (недостаточными). Систематическая ошибка возникает за счет:• искажения ДНА измерителя угловых координат при формировании в ней провалов в направлении на ИАП;• искажения АЧС сигнала при настройке провалов (гребней подавления) АЧХ измерителя доплеровской частоты на гребни спектра ПП приее подавлении;491Раздел III.

Теоретические основы радиолокационной системотехники• искажения характеристики дискриминатора системы сопровожде-ния по дальности при подавлении помехи, отличающейся от сигнала временем запаздывания (при подавлении импульсной помехи, уводящей подальности);• искажения пространственно-поляризационных параметров ДНАизмерителя при подавлении АП в области главного лепестка методом поляризационной селекции.Исследование данной проблемы показало, что она может быть решена двумя способами:а) с помощью неадаптивных алгоритмов, являющихся инвариантныG G Gми к параметру обстановки λ = λ1А λ1П . Такие алгоритмы по показателямкачества измерения (систематической и флюктуационнойG погрешностей)зависят от погрешностей однократной оценки параметра λ ;б) с помощью адаптивныхалгоритмов, в которых используетсяGсглаженная оценка параметра λ . Адаптация состоит в том, что по мере накопления однократных оценок параметра обстановки результирующий алгоритм по своим показателям качества приближается к показателям качества алгоритма с известными параметрами обстановки.При существенном превышении отношением сигнал/(помеха + шум)своего порогового значения неадаптивный и адаптивный алгоритмы измерения имеют примерно одинаковые показатели качества.

При приближенииотношения сигнал/(помеха +шум) к пороговому значению адаптивный алгоритм измерения обеспечивает существенно более высокую точность оценкипараметра относительно неадаптивного. Выигрыш в точности нарастает помере снижения отношения сигнал/(помеха + шум) и может достигать двухтрех и более раз.

Такие эффекты могут проявляться и в многопозиционныхРЛ системах при их адаптации к внешним коррелированным помехам.Существенно, что выявленные особенности адаптивного измеренияхарактерны не только для когерентного сигнала с равновероятной начальной фазой и релеевской амплитудой, но и для различных статистическихмоделей некогерентных во времени сигналов.Вопросы для самостоятельной работыи контроля знаний1. В чем заключается сущность радиолокационного системотехнического метода обнаружения и измерения параметров РЛ сигналов на фоневнешних помех?2.

Что понимается под существенной и несущественной априорнойнеопределенностью РЛ сигнала?492Глава 9. Обнаружение и измерение параметров РЛ сигналов …3. Каковы общие закономерности обнаружения и измерения параметров РЛ сигналов в условиях априорной неопределенности?4. Что представляет собой фундаментальная теоретическая схема радиолокационной системотехники? Какова ее основная методологическаяфункция?5. В чем заключается сущность адаптивного измерения параметровРЛ сигналов на фоне внешних помех?6. Что называется полной достаточной статистикой РЛ сигнала?7. В чем заключается сущность дискретной и непрерывной оценкиКМП?8.

В чем заключается сущность текущей оценки изменяющейся вовремени ОКМП?9. Почему автокомпенсационные системы защиты от помех с корреляционными обратными связями и слабонаправленными антеннами в цепикомпенсационных каналов имеют низкое быстродействие в сложной помеховой обстановке?10.

Почему переобеляющая матрица в цепи компенсационных каналов АКП обеспечивает достижение потенциальных показателей качествапомехозащиты?11. Каковы основные методы устранения полезного сигнала из цепейсамонастройки АФАР?12. Каковы основные методы преодоления априорной неопределенности энергетических параметров от энергии ожидаемого сигнала?13. Как доказать, что алгоритм многократной оценки энергии ожидаемого сигнала является несмещенным?14. Почему в ряде практически важных случаев возникает необходимость учета параметра распределения Накагами?15.