Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Поэтому в радиолокации термину «цель» придают информационное содержание. РЛИ называется совокупность сведений о наличии целейв отдельных областях пространства, их координатах и других параметрахдвижения, о государственной принадлежности, полетной информации, о классе, числе целей и их характеристиках.Комплекс средств автоматизации обеспечивает вторичную обработку РЛИ (принятие решения об обнаружении трассы (траектории) целиисточников ее сопровождения, обнаружение активных помех и измерениеих координат), третичную обработку РЛИ (отождествление трасс целей),а также формирование обобщенной информационной модели воздушной(космической, наземной, надводной) обстановки в зоне ответственности РЛсистемы.
Средства приема и передачи информации обеспечивают обменРЛИ и информацией управления внутри РЛ системы и с элементами управления внешней системы (надсистемы) в интересах выполнения последнейстоящих перед ней функциональных задач. Средства управления обеспечивают планирование, организацию, руководство и контроль функционирования РЛ системы в интересах выполнения ею информационной функциив рамках глобальной функции надсистемы. В целом процесс обработки РЛИв РЛ системе включает следующие функционально законченные операции:1. Обнаружение полезных (отраженных от цели) сигналов – состоитв принятии решения о наличии или отсутствии цели в каждом выделенномэлементе пространства с минимальными вероятностями ошибок.2.
Измерение – состоит в оценке координат и других параметровдвижения целей с минимальными вероятными погрешностями. В процессеэтой операции (рис. 2.4) производится статистическая оценка дальностидо цели Дц (например, по задержке отраженного сигнала относительно момента излучения ЗС), ее азимута βц и угла места εц, закодированных в параметрах пространственно-временной модуляции отраженного сигнала.Могут измеряться отдельные производные координат: а) радиальная ско79Раздел I.
Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексоврость vr = d Дц (t) / dt (или по доплеровскому сдвигу частоты отраженногосигнала относительно частоты ЗС для РЛС с разрешением по радиальнойскорости); б) элементы траектории и др.3. Разрешение – заключается в обнаружении и измерении параметровпроизвольной цели в присутствии других целей. Разрешающую способность по координатам характеризуют разрешаемым объемом с определенными конфигурацией и размерами (рис.
2.4). Последние устанавливаюттак, чтобы показатели качества обнаружения и измерения параметров цели, расположенной в центре данного объема, практически не ухудшалисьпри наличии целей в соседних. Разрешаемый объем импульсной РЛС называют импульсным объемом. Наряду с разрешением по координатам возможно разрешение по их производным (например, по радиальной скорости vrи траекториям).Дц ∆β∆ДцДц ∆εНачальное направление(направление на Север)ДцβцεцИмпульсныйобъемЦельРЛСРис. 2.4.
Схематичное изображение РЛ наблюдения:∆β, ∆ε – ширина ДНА в азимутальной и угломестной плоскостях4. Классификация – состоит в установлении принадлежности целик определенному классу. В одних случаях выявляют принадлежность«свой – чужой» с помощью запросно-ответных устройств государственного РЛ опознавания, установленных на своих объектах; в других случаяхраспознают класс цели (например, бомбардировщик, истребитель, крылатая ракета, головка баллистической ракеты, ложные цели и др.), не отвечающей на запрос «свой – чужой».Операции 1–4 выполняются на основе сигналов, полученных в текущемпериоде (цикле) обзора РЛС.
Совокупность этих операций составляет содержание первого этапа обработки, называемого первичной обработкой РЛИ.5. Обнаружение траектории цели по совокупности РЛ отметок, полученных в ряде последовательных периодов обзора РЛС. В процессе вы80Глава 2. Принципы построения и обобщенная структура РЛ систем и РЛКполнения этой операции необходимо установить принадлежность нескольких отметок из различных периодов обзора к одной цели, принять по нимоднозначное решение о наличии или отсутствии цели, а также вычислитьначальные значения параметров траектории обнаруженной цели.6.
Слежение за траекторией цели (сопровождение цели). В процессеслежения за траекторией необходимо в каждом обзоре отобрать новые отметки для продолжения траектории и уточнить параметры траекторийс учетом координат новых отметок.7. Траекторные расчеты по каждой (или части) из находящихся насопровождении целей в интересах потребителей РЛИ. Сюда относятсяточное сглаживание и прогнозирование (экстраполяция) параметров траекторий на рубеже принятия окончательных решений, определение районовстарта и падения баллистических целей и др.Операции 5–7 выполняются пообзорно на основе РЛ сигналов, полученных в процессе первичной обработки РЛИ, в том числе и от несколькихРЛС. Совокупность этих операций составляет содержание второго этапаобработки и называется вторичной обработкой РЛИ.8. Объединение информации от нескольких источников (отдельныхРЛС или групп РЛС, имеющих общую систему вторичной обработки) является третьим этапом обработки и называется третичной обработкой РЛИ.В процессе объединения информации решаются задачи отождествления(идентификации) траекторий, полученных от нескольких источников по одной и той же цели, и вычисления параметров объединенных траекторий.В современных КСА, использующих цифровую обработку сигналов,перечисленным операциям предшествуют дискретизация и кодированиеамплитуды сигналов на выходе видеотракта приемного устройства РЛС.Устройство дискретного преобразования и кодирования сигналов являетсяв этом случае согласующим звеном между аналоговым радиоприемнымустройством РЛС и цифровой системой обработки РЛИ КСА.
Последовательность выполнения перечисленных операций обработки РЛИ показанана рис. 2.5.Операции первичной обработки обычно выполняются на каждой РЛС.Вторичная обработка РЛИ может производиться совместно для комплексаРЛС. Объединение информации (третичная обработка) обычно выполняетсяна пунктах сбора информации (пунктах УВД районных центров ЕС ОрВД,командных пунктах радиотехнических подразделений и частей) с целью получения обобщенной информационной модели воздушной обстановки в зонеответственности РЛ системы.
В некоторых современных СРЛ задачи первичной и вторичной обработки РЛИ совмещены. В этом случае на КСА возлагаются преимущественно задачи отождествления и объединения информацииот различных РЛС. Развернутое описание перечисленных этапов представлено в параграфе 3.3 «Принципы обработки РЛИ».81Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовРЛС, РЛКРЛС, РЛКОбнаружениесигналовОценкапараметровсигналовПервичнаяобработка РЛИ……Обнаружение траекторийцелейСопровождение траекторийцелейИнформацияот i-гоисточникаТраекторные расчетыВторичная обработка РЛИИнформацияот i+1-гоисточникаОбъединение РЛИот нескольких источниковТретичная обработкаК потребителямРис.
2.5. Последовательность выполнения операций обработкиРЛИ в РЛ системеВ основе процедуры получения первичной РЛИ о целях лежит явление диффузного отражения электромагнитных волн от границы разделадвух сред с различной диэлектрической и магнитной проницаемостью.В радиолокации применяются электромагнитные излучения метровых, дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн. При этом диапазонволн (частот) непрерывно расширяется. Поэтому под радиолокацией было принято понимать отрасль радиотехники, обеспечивающую инженернотехническую разработку радиолокационных устройств с целью получениясведений об объектах путем излучения, приема и анализа радиоволн.В настоящее время радиолокация имеет собственные средства, методы и логические механизмы научного исследования, свой общетеоретиче82Глава 2.
Принципы построения и обобщенная структура РЛ систем и РЛКский и прикладной уровни научного знания, свои частно-научные (электродинамическую и системотехническую) НРЛКМ, что позволяет считатьее относительно самостоятельной научной дисциплиной в радиотехническом научно-дисциплинарном комплексе28.Из всей совокупности перечисленных выше информационных задачРЛ системы радиолокаторы обеспечивают обнаружение целей, измерениекоординат и других параметров их движения, разрешение и классификацию целей, что принято называть РЛ наблюдением.
При этом требованияк качеству РЛ наблюдения непрерывно повышаются. Условия же работыСРЛ, в свою очередь, усложняются. Скоротечность изменения и сложность РЛ обстановки требуют высокого темпа выдачи данных. Поэтомуинформационные задачи решаются за ограниченное время и обнаружение,измерение и разрешение часто сливаются в единый процесс обнаружения –измерения – разрешения. Одновременно с этим визуальное наблюдениезаменяется автоматизированным (без участия оператора) или полуавтоматизированным (с участием). При решении задач оборонного характераполеты целей на малых (предельно малых) высотах и фактор кривизныЗемли заставляют располагать точки наблюдения (позиции РЛС) на господствующих высотах и сокращать расстояние между ними.В реальных условиях работы на РЛС воздействуют помехи природногопроисхождения (естественные), от других радиоэлектронных средств – РЭС(взаимные), а в ряде случаев – организованные (умышленные).