Osnovi_teorii(прост учебник) (1021136), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Онавключает в себя исходные принципы, универсальные для данной теориизаконы с их аналитическим описанием, основные смыслообразующие категории, понятия, аналитические выражения, их связи и отношения. Функционирование этой схемы направлено на формирование основного массиватеоретического знания; на развертывание теории в соответствии со строгими закономерностями дедуктивного синтеза и силлогизма как важнейшей формы движения мысли от абстрактного к мысленно конкретному; нанепосредственное генерирование и более или менее полную систематизацию основного массива научного знания внутри соответствующей теории.В фундаментальной теоретической схеме теоретические конструкты(предельно общие категории данной научной дисциплины и их математические аналоги), в силу формально-логических операций абстрагированияи идеализации, теряют непосредственную связь с эмпирической основой теории и, следовательно, в значительной степени лишены онтологической (сущностной) «нагрузки».
Поэтому в этой схеме и в целом в структуре научнойтеории они выполняют чисто познавательные (гносеологические) функции,создавая соответствующий познавательный инструмент и язык описания, которые обеспечивают последовательный переход от одного уровня теоретической работы к другому.Очевидно, что постепенное обобщение частных эмпирических схеми соответствующих эмпирических фактов, эмпирических закономерностейи принципов создает предпосылки для построения той или иной частнойтеоретической схемы, теоретико-методологические возможности которой33Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовнесоизмеримо богаче предыдущей. В логическом пределе, посредствомобобщения частных теоретических схем, можно выйти на проблему построения фундаментальной теоретической схемы радиолокационной науки. Этим эволюционным путем построения собственных теорий, включаяпостроение фундаментальных теоретических схем, прошли многие естественно-научные и технические дисциплины, затратив на него многие десятилетия и даже столетия.В современной же теории и методологии науки, наконец, выяснили,что в подавляющем большинстве задач построения научных теорий фундаментальные теоретические схемы могут быть позаимствованы из смежных,более развитых отраслей науки, с последующей их проверкой логическимисредствами и практическим опытом.
Это позволяет многократно ускоритьпроцесс теоретизирования в рамках данной научной дисциплины. Теоретическая радиолокация не является исключением. Фундаментальная теоретическая схема в качестве научной гипотезы здесь может быть позаимствована или из теоретической физики, или из математической статистики с последующей проверкой на достоверность и соответствие РЛ эмпирическомубазису в процессе развертывания теории и синтеза тех или иных РЛ систем.Вместе с тем такой принцип построения теории и ее фундаментальнойсхемы характерен для научных дисциплин естественно-научного цикла.В случае же технической науки, в частности, радиолокации, все оказываетсязначительно сложнее.
Как следует из рис. 1.1, радиолокационная наука имеет две разновидности взаимосвязанных научных технических теорий –статистическую теорию теоретической радиолокации, отражающуюсущность радиолокационного взаимодействия, и статистическую теориюРЛ системотехники и ее метода, отражающую совокупность методологических положений, принципов, выводов и рекомендаций, регламентирующих инженерную деятельность по синтезу, проектированию, производствуи эксплуатации РЛ систем.
Иногда вторую разновидность РЛ теории (статистическую теорию РЛ системотехники) называют теорией РЛ систем.Формально-логические структуры этих теорий аналогичны. Однакона совпадении логических структур их идентичность заканчивается, поскольку и объекты, и предметы, и функции этих теорий принципиальноразличны. И если в процессе синтеза тех или иных РЛ систем и устройствмежду этими двумя разноплановыми подходами не возникали явно выраженные противоречия, то только лишь потому, что решаемые здесь задачине затрагивали фундаментальных проблем РЛ метода.
Однако стоило этимпроблемам существенно усложниться, как сразу возникла необходимостьв «разведении» этих двух уровней радиолокационной науки по двум относительно самостоятельным подуровням с тем, чтобы понять средствамикакого из этих подуровней возникшие проблемы и задачи могут быть решены наиболее эффективно. Одной из таких проблем современной радио34Глава 1.
Теоретико-методологические основания и принципы построения РЛ систем…локационной науки является проблема измерения параметров РЛ сигналовв условиях адаптации пространственных и времячастотных характеристикизмерительного комплекса к внешним помехам, которая в более общемплане сводится к задаче преодоления априорной неопределенности информативных параметров РЛ сигнала относительно параметров внешнихпомех и неинформативных (мешающих) параметров сигнала (так называемых параметров обстановки)10.Понятие статистической теории радиолокации и ее фундаментальной схемыСтатистическая теория радиолокации призвана отразить сущностьрадиолокационного взаимодействия (взаимодействия зондирующего сигнала РЛС с объектом локации). К настоящему времени она представленанекоторой совокупностью эмпирических и частных теоретических схем,к которым в первом приближении следует отнести:1.
Статистическую теорию нелинейных эффектов при распространении радиоволн в РЛ канале (антенна РЛС – РЛ цель – антенна РЛС), охватывающую:а) дисперсионные явления (отличия фазовой скорости в реальнойсреде от соответствующей скорости в свободном пространстве);б) дифракционные явления (искривление направления распространения радиоволн: зависимость ошибок измерения угла места цели от дальности до цели; зависимость полного ослабления в дифракционной зоне отдлины волны зондирующего сигнала и высоты полета цели; влияние неоднородностей тропосферы на дальность обнаружения РЛС);в) влияние земной поверхности на распространение электромагнитных волн;г) влияние неоднородностей тропосферы на дальность обнаруженияРЛС и др.2.
Статистическую теорию вторичного РЛ излучения, включающую:а) эмпирическую теорию эффективной площади рассеяния (ЭПР) РЛцелей: точечных целей с детерминированными характеристиками (проблемы моделирования, зависимость свойств и ЭПР цели от длины волны и поляризации ЗС, специфика поляризационной матрицы РЛ рассеяния и др.);точечных целей со случайными характеристиками (модели цели с равноценными блестящими точками и доминирующей блестящей точкой); ЭПРцелей, распределенных в пространстве (кораблей, планет и т. д.);10Под априорной неопределенность в задачах статистического синтеза понимается незнание (полная априорная неопределенность) или неполное знание (неполная или частичнаяаприорная неопределенность) законов распределения различных случайных величин, от которых зависят принимаемые информационными системами решения.
Если такие законы известны, ситуация принимает характер полной априорной определенности [15, с. 6–17].35Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовб) эмпирическую теорию поверхностного рассеяния диполей, гидрометеоров и подстилающей поверхности.3. Статистическую теорию обнаружения РЛ сигналов.4. Статистическую теорию измерения параметров РЛ сигналов, разрешения целей и распознавания РЛ портретов.5.
Другие частные теории и эмпирические схемы, находящиесяв стадии разработки [2].Все эти частные теории в той или иной степени вытекают изНРЛКМ, представляющей собой, как отмечалось, совокупность исходныхпонятий, категорий и принципов радиолокации, объединенных аналитическим выражением в виде уравнения радиолокации, в котором и свойствавторичного излучения, и поляризационные характеристики объекта локации (цели), и нелинейные эффекты распространения электромагнитныхволн (как и ряд других закономерностей РЛ взаимодействия) учтены посредством введения ЭПР цели и соответствующих коэффициентов поляризации и нелинейности среды.
Любой расчет дальности обнаружения цели,ЗО или других показателей РЛС связан с учетом перечисленных выше характеристик и свойств РЛ взаимодействия. В свою очередь, НРЛКМ определенным образом встроена в электродинамическую картину мира теоретической физики и в собственных онтологических построениях и выводахопирается на нее.В то же время вопрос о фундаментальной схеме статистической теориирадиолокации все еще остается открытым. Уравнение радиолокации видимонельзя воспринимать в качестве фундаментальной схемы, во всяком случае –в современном его виде, когда то или иное свойство РЛ цели учитывается безвзаимосвязи с другими ее свойствами.
Для придания этому уравнению статуса фундаментальной теоретической схемы необходимо, как минимум, увязать в единое целое его основной компонент (дальность обнаружения) совсеми основными параметрами цели, ЗС и внешней среды, отражающимиспецифику РЛ взаимодействия.Таким образом, проблема разработки фундаментальной схемы теоретической радиолокации становится все более актуальной.Понятие статистической теории РЛ системотехники и ее фундаментальной схемыСтатистическая теория РЛ системотехники разрабатывает свою фундаментальную схему, которая должна отразить предельно общие закономерности системотехнической (инженерной) деятельности. Ее теоретическую основу (как неоднократно отмечалось) составляют научные идеи, положения и выводы теоретической радиолокации.
Методологическую жеоснову этого уровня РЛ теории составляют статистические теории обнаружения РЛ сигналов и измерения их параметров, основная задача кото36Глава 1. Теоретико-методологические основания и принципы построения РЛ систем…рых сводится к статистическому синтезу РЛ систем в условиях априорнойнеопределенности относительно пространственных и времячастотных параметров объектов локации, подлежащих оценке. При этом параметрывнешней среды полагаются либо известными и неизменными, либо неизвестными, но пренебрежимо малыми, отражая ситуацию несущественнойаприорной неопределенности параметров эхосигнала относительно параметров внешней среды, в первую очередь – относительно параметроввнешних помех.В условиях обработки сигналов на фоне внутренних шумов РЛ приемников или внешних помех малой интенсивности эти теории давалиудовлетворительные результаты и длительное время выступали эффективным теоретическим и методологическим основанием для синтеза множества вариантов РЛ обнаружителей и измерителей.
Проблемы возникли с существенным усложнением помеховой обстановки, при которой процедурам обнаружения сигналов и измерения его параметров в обязательномпорядке стала предшествовать процедура оценки параметров внешних помех и адаптации к ним (их подавление), поскольку выделить эхосигнал нафоне помех с высокой интенсивностью не представлялось возможным.В этих условиях ситуация с неизвестными параметрами внешней среды изнесущественной превратилась в ситуацию существенной априорной неопределенности параметров эхосигналов относительно параметров внешнихпомех.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
