Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 36
Текст из файла (страница 36)
В соответствии с принципом многоступенчатости обработки РЛИ, предполагающим получение каждым вышестоящим КП обобщенной информации, достаточной для решения тех задач,которые не могут быть решены нижестоящими КП, вытекает, что совокупность решаемых по обработке РЛИ задач сводится к поэтапному их решению в процессе первичной, вторичной и третичной обработки (рис. 3.13).Первичная обработка РЛИ обеспечивает принятие решения о наличии (обнаружении) цели на очередном обзоре пространства и измерение еекоординат. Она включает операции:а) обнаружения на фоне помех и шумов сигналов, отраженных от цели;б) оценку параметров обнаруженных сигналов;в) принятие решения о наличии целей и измерение их координат.На первичную обработку поступают РЛ сигналы от РЛС.
Показателями качества такой обработки являются условные вероятности правильногообнаружения целей, ложной тревоги (ложного обнаружения) и СКО координат целей. В ходе первичной обработки РЛИ могут также оцениватьсяскорость цели, уровень и модуляция ЭПР и другие параметры. Совокуп147Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовность оценок параметров цели, представленная в виде набора чисел, составляет РЛ отметку. Отметки могут быть истинными, т. е.
полученными отдействительных, реальных целей, и ложными, полученными вследствиевоздействия помех и шумов. Первичные измерения, осуществляемые в системе координат РЛС {Д, β, ε} могут дополняться СКО {σД, σβ, σε}, условнымвероятностями истинного Р0 и ложного Рл обнаружения и признаками цели(состав, тип, принадлежность и т. п.).Первичнаяобработка РЛИВторичнаяобработка РЛИрлрОт других рлрПервичнаяобработка РЛИ…Отождествлениепервичной РЛИ отразличных источниковВторичнаяобработка РЛИртбОт других ртб…ОтождествлениеРЛИот различныхисточниковВторичнаяобработка РЛИУсреднениепараметровтрасс (третичная обработка)КП ртбр (ртп)Отображение моделивоздушной обстановкиРис.
3.13. Последовательность выполнения операций обработки РЛИВторичная обработка РЛИ обеспечивает принятие решения об обнаружении трассы (траектории) цели и уточнение результатов измерений наоснове анализа совокупности (последовательности) изменяющихся от обзора к обзору координат и параметров трассы цели, полученных в результате первичной обработки РЛ сигналов.Вторичная обработка включает:а) обнаружение трасс целей (принятие решения о наличии трасс);б) сопровождение трасс целей, состоящее в регулярном вычислениии уточнении их параметров.148Глава 3.
Компоненты внешней среды радиолокационных систем и комплексовВторичной обработке подвергаются РЛ отметки, полученные в течение нескольких обзоров ВП. Показателями качества обнаружения трассявляются условные вероятности правильного обнаружения трассы Ро тр,ложного обнаружения трассы Рл тр и др. Качество сопровождения трасс хаG Gрактеризуют СКП оценок координат целей и параметров трасс ( v , α ) . Привторичной обработке могут также выполняться операции траекторныхрасчетов, позволяющие определить особые точки трасс (начало маневра,начало постановки помех и т. п.).Третичная обработка РЛИ обеспечивает объединение (обобщение)информации о воздушной обстановке (целях), поступающей от нескольких первичных источников.
Такая обработка всегда остается актуальной,так как позволяет снизить погрешности отдельных замеров и повыситьустойчивость и достоверность наблюдений. Основными ее операциямиявляются:а) отбор и отождествление РЛ отметок, полученных от различныхисточников по принципу принадлежности к одной и той же цели;б) вычисление усредненных оценок параметров трасс тех целей, данные о которых получены от нескольких источников;в) обобщение (генерализация, загрубление) РЛИ для вышестоящихИЦ (например, для РИЦ КП соединения ПВО).При вычислении названных операций используются только результаты внутренних процедур обработки информации в соответствии соструктурной схемой, представленной на рис.
3.13. Следует отметить, чтооперации первичной и вторичной обработки выполняются в системе периодически с темпом не ниже темпа обзора ВП СРЛ. Операции третьеготипа обработки могут выполняться с темпом, зависящим от решаемой задачи на основе полученной динамической модели воздушной обстановки.Рассмотрим эти этапы подробнее.3.3.4. Сущность процедур первичной и вторичнойобработки радиолокационной информацииПроцедуры первичной и вторичной обработки сводятся к принятиюрешений типа «да-нет» о наличии цели либо трассы при обнаружении ивыработке оценок измеряемых координат и параметров трасс обнаруженных целей. Из трех измеряемых координат {x, y, H} либо {Д, β, H (ε)} основными являются «плоскостные» координаты {x, y}, {Д, β}, в которыхпроизводится обнаружение и обработка.
Высота цели Н, как правило, сопровождает отсчет плоскостных координат, что проявляется в построениивсех средств обработки и отображения РЛИ. Ниже вопросы обработкиРЛИ рассматриваются применительно к плоскостной задаче.149Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексов1. Первичная обработка РЛИ. Процедуры решения и оценки являются случайными вследствие воздействия помех и случайной модуляциирадиолокационных эхосигналов целей. Известны вытекающие из теориипринципы оптимизации процедур принятия решений и оценивания, в основе которых лежит минимизация среднего риска, т.
е. минимизация потерь от принятия ошибочных решений и наличия погрешностей измерений. При обнаружении эхосигналов на фоне стационарных, например, тепловых, гауссовых, шумов такой минимизирующей (оптимизирующей)процедурой является процедура согласованной фильтрации – когерентноенакопление сигналов для каждого элемента разрешения РЛС в линейном(согласованном) фильтре (СФ), амплитудно-частотная (АЧХ) и фазочастотная (ФЧХ) характеристики которого согласованы соответственнос амплитудно-частотным (АЧС) и фазочастотным (ФЧС) спектрами эхосигнала39.
Такое когерентное накопление (согласованная фильтрация эхосигнала на фоне тепловых, гауссовых шумов) производится в приемникеРЛС, в котором упомянутый СФ является одним из основных функциональных элементов.Межпериодное некогерентное накопление пачки радиоимпульсов завремя облучения цели tобл, широко применявшееся в РЛС старого паркавследствие достаточно простой технической реализации, в современныхРЛС постепенно заменяют когерентным накоплением одиночных эхосигналов в пределах пачки. Это позволяет повысить показатели качества обнаружения эхосигналов РЛС и измерения его параметров.Оптимальные процедуры первичной обработки состоят:1.
При обнаружении – в сравнении результата W накопления пачкис фиксированным порогом l0 и принятии решения A* – «цель есть приW ≥ l0».2. При измерении – в выявлении оценки {Д, β} центра тяжести послеопытного распределения случайной величины Wсп (Д, β). Значения Д, βявляются оптимальными (по минимуму СКП) оценками координат обнаруженной отметки, индекс «СП» означает присутствие полезного сигнала всмеси с помехой.
Порог обнаружения l0 выбирают в соответствии с критерием Неймана – Пирсона, исходя из допустимого уровня ложных тревог.При числе элементов разрешения в пределах ЗО РЛС около 105…106 допускают условную вероятность ложной тревоги в расчете на один элементразрешения:∞Pл = ∫ pп (W ) dW ≤10 −4 − 10 −7 ,l039Напомним, что АЧХ СФ повторяет огибающую основной части АЧС, а ФЧХ являетсякомплексно сопряженной ФЧС сигнала.150Глава 3.
Компоненты внешней среды радиолокационных систем и комплексовгде рп (W) – плотность вероятности величины W при воздействии толькошума (помех), т. е. при отсутствии полезного сигнала40.Реализация W как функции дальности Д и азимута β обеспечиваетсяпоследовательным обзором по времени в течение периода посылок (повремени задержки эхосигналов tз = 2Д/с) на выходе приемника после каждого зондирования и последовательным обзором по азимуту – вращениемантенны РЛС – в азимутальной плоскости, с которым согласованы соответствующая развертка на экране ИКО или устройство обработки.
Максимальное число импульсов в пачке N оценивается по формулеN =]Δβ0,5 Fп6n[,где ∆β0,5 – ширина ДНА в горизонтальной (азимутальной) плоскости, град.;Fп – частота ЗС, Гц; n – скорость вращения антенны, об/мин. Знак «] [» означает целую часть результата деления.Некогерентное накопление можно производить с помощью специальных фильтров, используя линии задержки на период посылки Tп, в простейшем приближении – с помощью рециркуляторов.
Практически это ре1шение используют в ряде РЛС для части импульсов пачки N′ ≤ N.2При визуальном методе съема РЛИ первичную обработку и некогерентное накопление импульсов пачки производят с использованием экранаИКО либо растрового индикатора азимут-дальность (ИАД) с послесвечением. При определенных соотношениях параметров антенны, обзора и разверток на ИКО возможно прямое наложение пятен импульсов пачки, т. е.их оптическое суммирование. Для самых слабых – «пороговых» – эхосигналов это дает на экране ИКО «точечную» отметку, что соответствует теории. Интерполяция положений этой точки на экране индикатора относительно масштабных отметок азимута и дальности позволяет произвестиотсчет {Д, β}; послесвечение экрана устраняет противоречие между малымвременем подсвета отметки (≈ tобл) и временем реакции оператора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
