Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 39
Текст из файла (страница 39)
е. обрываются), будут сняты с АС, реальная же траектория будетсопровождаться дальше. Второй способ, как правило, сопряжен с большими вычислительными затратами и в реальных системах применяется крайне редко, поэтому кратко рассмотрим первый способ.Если принять во внимание, что все отметки, попавшие в строб, потенциально могут принадлежать одной цели, то и маневренные характеристики, и погрешности измерений у этих отметок будут одинаковыми. Отсюдаделается предположение, что та из отметок, которая располагается ближевсего к центру строба (т.
е. к экстраполированному положению цели), и является истинной. Этот же вывод подходит и для решения спорных ситуацийвторого рода, только в этом случае рассматривается удаление новой отметки от центров всех стробов, в которые она попадает. Координаты (и дополнительная информация, если она есть) новых отметок, ассоциированныхс КАС в процессе идентификации, помещаются в соответствующий каналдля дальнейшей обработки.
Остальные отметки могут быть как ложными,так и вновь обнаруженными целями. Для того чтобы определить, что же этона самом деле, применяются алгоритмы автозахвата (АЗ).Ввод в сопровождение и АЗ.В основном алгоритмы работы каналов автозахвата (КАЗ) не отличаются от функционирования каналов АС. Принципиальным различиемявляется время жизни траектории в КАЗ. В общем случае при завязываниитраектории не обязательно проходить стадию АЗ, достаточно построить еепо двум последовательным отсчетам, помещенным в новый КАС. Однакопри таком подходе появляется большое количество ложных траекторий,обработка которых потребует значительного увеличения вычислительныхресурсов КСА, а также создаст нежелательную помеховую картину на индикаторе оператора АС (диспетчера АС УВД). По этой причине некотороеколичество каналов отводится для работы в режиме АЗ.
При новой отметке вокруг нее строится стартовый строб. Основной особенностью АЗ является непродолжительное время существования траектории в канале. Траектория считается определенной при наличии n наблюдений за m обзоров,161Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексови в этом случае она переводится из КАЗ в КАС. Автоматический сброс траектории происходит при небольшом числе пропусков (например, двух). Если же ни одно из этих условий не выполняется, то траектория остаетсяв КАЗ до тех пор, пока не реализуется одно из вышеописанных условий.
Рациональный подбор параметров КАЗ оказывает большое влияние на работувсего КСА. Помимо учета числа пропусков, в целях уменьшения числаложных траекторий, полезно проводить проверку на путевую скорость цели.Для уменьшения количества КАЗ вводят зоны АЗ, представляющиесобой некоторую область (обычно прямоугольной формы), где вероятностьпоявления новой цели максимальна. На обработку в КАЗ должны поступать только те отметки, которые попадают в зоны АЗ.
Это помогает значительно снизить затраты на обработку КАЗ. Однако такой подход возможентолько в системах ГА, когда ВС следуют строго установленными маршрутами, и совершенно неприемлем в системах военного или двойного назначения.Все описанные выше алгоритмы используются для АЗ и АС отметокпервичного канала или отметок, у которых в дополнительной информацииотсутствует бортовой номер. Алгоритмы АЗ для отметок, принятых по каналу «активный запрос – активный ответ», значительно упрощаются.В процессе АС возникают ситуации, когда на очередном обзоре ниодна из отметок не попала в строб данной траектории.
Это возможнов следующих случаях: а) пропуск отметки в РЛС; б) параметры траекторииопределены с большими погрешностями; в) размер строба выбран неудачно (как правило, слишком мал). Поскольку реальная причина априори неизвестна, следует найти способ идентификации отметки на следующем обзоре при возникновении любой из вышеперечисленных ошибок (или ихсочетании). Одним из таких способов может быть динамическое изменение коэффициентов сглаживания и размера (а в некоторых случаях и формы) стробов.
Увеличение значений коэффициентов сглаживания приведетк бóльшему учету измеренных значений координат и скорости. Увеличение размера строба должно устранить накопление погрешностей экстраполяции в случае пропуска одной или нескольких отметок подряд. Очевидно,что чем больше отметок пропущено, тем больше будут эти погрешностии тем больше должен быть размер области ожидаемого появления новойотметки.
Однако бесконтрольное увеличение строба неизбежно приведетк увеличению спорных ситуаций, что нежелательно. Поэтому размер строба ограничивают сверху неким предельным значением.Таким образом, текущие значения коэффициентов сглаживания и текущий размер строба определяются в общем случае количеством наблюдений цели с момента завязки траектории и количеством последовательныхпропусков отметок, которые учитываются коэффициентом прочности траектории. На рис.
3.19 показан пример АЗ и АС цели.162Глава 3. Компоненты внешней среды радиолокационных систем и комплексовАвтозахватНачальноесопровождениеСтационарноесопровождениеСрывсопровожденияРис. 3.19. Пример АЗ и АС целиФиксация момента изменения характера движения.Рассмотрим относительно простые методы фиксации момента времени изменения характера движения ВС, а именно – его перехода с одногоучастка программной траектории на другой. При этом необходимо учитывать ряд обстоятельств. Так как стандартная программная траектория состоит обычно из чередующихся прямолинейных участков (или «почти»прямолинейных) и криволинейных участков («почти» дуг окружностей)при совершении маневра, то, кроме момента начала маневрирования, необходимо фиксировать также и моменты его окончания, т.
е. все моменты«стыковки» участков. Реальная траектория всегда в той или иной степениотличается от программной, а замеры координат выполняются с погрешностью.Алгоритм обнаружения моментов начала и окончания маневра, основанный на анализе взаимного расположения отметок и специально построенных стробов, состоит в следующем. Наряду со стробом отождествления (внутренний строб меньшего размера на рис. 3.20) строится стробманевра (внешний по отношению к первому). Если основной строб АСстроится исходя из погрешностей измерения, то строб маневра учитываетотклонения от прогнозируемого местоположения, вызванные изменениемпутевой скорости или курса.Если в пределах строба маневра выделить дополнительные области,ориентированные относительно направления движения, то появляетсявозможность идентифицировать тип маневра и траектории.
Обычно решение о начале маневра (или идентификации типа траектории) принимаетсятогда, когда отметка попадает в строб маневра два обзора подряд. Приэтом изменяются коэффициент прочности траектории и соответственнопараметры сглаживания или тип фильтра.Наряду с несомненными достоинствами (прежде всего, простотой)рассмотренный алгоритм и его многочисленные модификации обладаютсущественным недостатком, вызванным трудностями задания размеров163Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовстробов. Действительно, при малых размерах увеличивается вероятностьложных тревог (ложных срабатываний), а при больших стробах возрастаетвероятность спорных ситуаций.
Выход заключается в применении болееэффективных, хотя и весьма трудоемких процедур, использующих теориюстатистических решений и идеологию информационных множеств.Строб маневраСтроботождествленияЦентр стробаРис. 3.20. Строб маневраСглаженные оценки координат и параметров выдаются потребителям РЛИ. На основе этих данных может производиться прогнозированиетрасс: экстраполяция на время, значительно бóльшее время обзора, т.
е.интервала поступления и обработки РЛИ.3.3.5. Особенности третичной обработкирадиолокационной информацииВ общей проблеме третичной (мультирадарной) обработки РЛИ следует выделить ряд задач, которые требуют разработки соответствующихметодов и алгоритмов их решения: оценивание параметров состояния (координат и параметров движения) ВО; сравнительная оценка достоверностиинформации, получаемой от различных источников; построение интегрированных траекторий и обеспечение их непрерывности («стыковки»).Кроме решения этих основных задач, необходимо выполнить целый ряддополнительных процедур, вытекающих из функциональной и топологической разнородности источников РЛИ, к которым относятся: а) пересчетизмерений в единую систему координат; б) приведение измерений к единому времени.Наиболее простым и хорошо известным способом третичной обработки является так называемый «мозаичный», практический вариант которого состоит в разведении зоны ответственности на отдельные непересе164Глава 3.
Компоненты внешней среды радиолокационных систем и комплексовкающиеся области (домены), где используются замеры, полученные от одного определенного источника (РЛС, РЛК), а остальные игнорируются.В каждом домене предпочтение отдается радиолокатору с лучшими характеристиками обнаружения. Очевидным недостатком такого метода является отказ от совместной обработки координат в зонах перекрытия, вследствие чего резерв улучшения характеристик сопровождения остается незадействованным.Другой метод основан на введении некоторого фиктивного наблюдателя, которого принято называть виртуальным радаром. Метод, являясьдостаточно универсальным, может быть применен как в случае однородныхизмерителей (например, обзорных РЛС), так и при наличии разнородныхисточников информации (например, обзорных РЛС и автономных радиовысотомеров).
Основное содержание метода состоит в сочетании независимойобработки информации от каждого отдельного источника и совместной обработки, результаты которой интерпретируются как появление нового, дополнительного наблюдателя – виртуального радара. При этом обработкаинформации (оценивание состояния, параметров движения и построениетраектории) может производиться как на основе информационных множеств, так и с применением традиционных алгоритмов вторичной обработки. Потенциальный выигрыш, получаемый с помощью виртуальногорадара, основан на большом объеме обрабатываемой информации, увеличении средней частоты замеров, а также на возможном устранении (илиослаблении влияния) случайных погрешностей измерений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
