Вакин С. А., Шустов Л. Н. Основы противодействия и радиотехнической разведки. М., Сов. радио, 1968 (1083408), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Следующей характеристикой системы обслуживания является время ожидания в очереди. Это время в общем случае также является величиной случайной. В радиотехнической разведке время ожидания определяется временем работы разведуемого радиоэлектронного устройства, т е, временем пребывания разведуемого средства в системе обслуживания (разведки), Причем «обслуживаемые> сигналы могут в любой момент времени не только выбыть нз очереди, но и прервать процесс обслуживания, не дожидаясь его окончания. Различают два основных класса систем массового обслуживания — системы обслуживания с отказами и системы с ожиданием. В системах обслуживания с отказами заявка, пришедшая в момент, когда система занята, не обслуживается нн в данный момент времени, нп в последующие. Применительно к радиотехнической разведке это означает, что разведуемое средство не будет обнаружено, если порождаемый им си~пал поступает в систему обслуживания (разведкп) в тот момент, когда в нем обрабатывается сигнал другого радиоэлектронного средства.
Практически отмеченное обстоятельство может иметь место в случае разведки кратковременно работающих радиоэлектронных средств (например, раднолиний передачи разовых команд и др.), и особенно в случае разведки, проводимой для создания прицельных помех. Значительное количество радиоэлектронных средств, особенно РЛС обнаружения н наведения, а также РЛС целеуказания, работает продолжительное время, поэтому проблема разведки подобного рода устройств должна рассматриваться в плане теории систем массового обслуживания г ожиданием, Прежде чем перейти к выводу основных уравнений систем массового обслуживания, остановимся на харакч61 теристике типовых потоков сигналов, подлежащих разведке, и общем рассмотрении процесса обработки информации в разведывательном устройстве.
Параметры потока сигналов в существенной мере зависят от театра военных действий, высоты полета летательного аппарата, осуществляющего разведку, чувствительности разведывательного устройства. Для заданных театра военных действий, высоты полета и разведывательного устройства поток сигналов на входе системы разведки с достаточной точностью можно считать простейшим (стационарным пуассоповским). Покажем это на примере радиотехнической разведки системы импульсных РЛС обнаружения и наведения. В случае, когда синхронизация радиолокационных систем отсутствует, регулярные последовательности импульсов отдельных РЛС будут накладываться друг иа друга случайным образом.
Практически достаточно наложения во времени 4 — 5 песин хронизирова нных импульсных последовательностей, чтобы получить простейший поток. Как известно [841, поток называется простейшим, если он стационарен, ординарен и в нем отсутствует последействие. Поток называется стационарным, если средняя плотность потока сигналов не зависит от времени, т.
е., ипымн словами, вероятность попадания некоторого числа сигналов на интервал времени т зависит только от длины этого интервала и не зависит от его положения на оси времени. Поток называется ординарным, если вероятность одновременного попадания двух и более сигналов па малый интервал времени является величиной второго и более высокого порядка малости по сравнению с вероятностью попадания одного сигнала. На основании сформулированного условия вероятность прихода одного сигнала за время бг примерно равна й.М, где Х вЂ” плотность потока импульсов, Вероятность же прихода двух сигналов соответственно пропорциональна ЛР и т. д.
Последействие в потоке отсутствует, если число сигналов, приходящих в данный интервал времени, не зависит от того, какое нх число приходило в другие, пе перекрывающиеся интервалы времени. Иными словами, 362 вероятность прихода сигнала в данный момент времени не зависит от того, имел илн не имел место приход какого-либо сигнала во все предшествующие моменты времени. Плотность потока ~., вообще говоря, в процессе разведки изменяется в связи с тем, что изменяется число станций, облучающих разведывательное устройство.
Поэтому, строго говоря, в условиях разведки с летательного аппарата входной поток сигналов не будет простейшим, т. с. практически условие стацпонарности не выполняется, в то время как остальные два условия в первом приближении выполняются, это позволяет реальный поток сигналов рассматривать как нестационарный пуассоновский поток. Учитывая медленный характер изменения Х(1) во времени, для ориентировочных расчетов можно полагать 1,(1) =сопзй Во многих станциях радиотехнической разведки имеет место миогоэтапная обработка последовательности сигналов, в результате чего после каждого этапа обработки часть сигналов отсеивается. Например, это может иметь место за счет фильтрации по высокой частоте.
На регистрирующее устройство поступает в значительной степени разреженный поток сигналов, который с большим основанием может быть отнесен к потоку Эрланга соответствующего порядка. Тем нс менее, имея в виду приближенный характер рассмотрения, мы не будем исследовать процесс прохождения последовательностей сигналов в разведывательном устройстве по этапам. Для нашей цели достаточно рассматривать станцию радиотехнической разведки как единое устройство, характеризуемое временем обслуживания и пропускной способностью, на вход которого поступает простейший поток сигналов. Как уже отмечалось выше, одной из основных характеристик разведывательного устройства как средства обслуживания является время обслуживания. Чтобы отчетливее представить, чем это время определяется, а также уяснить основные принпипы опознавания образа радиоэлектронного средства в устройствах радиотехнической разведки, рассмотрим в общем виде процесс обработки информации в разведывательном устройстве.
Основные задачи радиотехнической разведки сводятся к обнаружению сигналов радиоэлектронного 363 устройства, опознаванию образа обнаруженного средства и к оценке его основных параметров. Под обнаружением сигналов в данном случае понимается перехват разведывательным устройством сигналов заданного радиоэлектронного средства. Процесс перехвата сигналов, вообще говоря, требует некоторого времени; как правило, наибольшее время требуется для опознавания образа. Процесс радиотехнической разведки можно представить в виде двух основных операций. Первая операция обеспечивает преобразование множества входных сигналов в множества параметров и признаков, характеризующих образы разведуемых средств.
Вторая операция приводит в соответствие группы (подмножества) параметров (признаков) с конкретными образами радиоэлектронных средств (РЭС). К этой жс операпип можно отнести оценку параметров разведуемых средств. Каждое радиоэлектронное средство однозначно определяется некоторой совокупностью независимых параметров (несущая частота, утол прихода радиоволн в данную точку наблюдения, ширина луча, поляризация, мощность, длительность импульса, частота следования импульсов, угловая скорость вращения антенны и др.). Этн параметры с помощью разведывательного устройства преобразуются либо к виду, удобному для наблюдения оператором, который их соответствующим образом регистрирует, либо к виду, удобному для записи на фотопленке или магнитной ленте, либо в напряжения и токи, которые, в свою очередь, кодируются двоичным кодом и записываются в виде чисел двоичной системы в памяти ЭЦВМ.
Каждому РЭС данного класса, характеризуемому заданным множеством из и независимых параметров, можно привести в соответствие вектор признаков в и-мерном метрическом пространстве. В качестве базиса пространства целесообразно выбрать указанные п независимых параметров, регистрируемых разведывательным устройством. Чтобы построить вектор признаков, соответствующий образу разведуемого РЭС, в процессе раз. ведки требуется сравнительнс большое время.
Чем больше времени будет затрачено на формирование вектора признаков, тем, вообще говоря, больше вероятность пра- 364 вильного решения об образе РЭС. Вместе с тем увеличение времени на опознавание образа уменьшает пропускную способность станции РТР и тем самым увеличивает вероятность пропуска разведуемого средства. Кроме параметров, каждому радиоэлектронному устройству свойственны некоторые специфические признаки. Наиболее характерными признаками РЛС являются форма импульса, форма диаграммы направленности, тонкая структура спектра последовательности сигналов.
Можно утверждать, например, что тонкая структура диаграмм направленности антенн двух РЛС одного и того же класса, одного и того же диапазона, помещенных примерно в одинаковых условиях, будет различна. У каждой из диаграмм направленности будут своп характерные «выбросы' >, которые после соответствующего анализа позволяют однозначно сказать, к какой из РЛС относится данная диаграмма направленности.
Аналогичная картина имеет место и для тонкой структуры формы и спектра импульсных сигналов. Иными словами, сигналы каждого из радиоэлектронных средств имеют свой характерный отпечаток. Это позволяет в ряде случаев ограничиться, например, анализом формы всего одного импульса для принятия окончательного решения, что существенно сокращает время радиотехнической разведки. Ограничимся рассмотрением двух наиболее характерных для радиотехнической разведки систем: — одноканальной системы массового обслуживания с отказами; — многоканальной системы с ограниченным временем ожидания.
Первоначально выведем уравнения для простейшего случая одноканальной системы. Одноканальная система радиотехнической разведки с отказамн Одноканальная система практически имеет место, когда применяются радиоразведывательные приемники с очень быстрой или очень медленной перестройками.
Одноканальным в смысле теории массового обслуживания будет и разведывательное устройство, представляющее собой совокупность нескольких десятков приемни- збо ков прямого усиления, каждый из которых обеспечивает прием импульсных сигналов в сравнительно узком диапазоне частот (снстема одновременного поиска по несущей частоте). Несущая частота разведуемой РЛС определяется примерно с точностью ло половины полосы пропускания высокочастотного фильтра соответствующего приемника пз указанной совокупности.
Среднее время обслу>кивания одним приемником равно нескольким периодам следования импульсов развсдуепой РЛС Устройство РТР, подобное устройству массового обслужнваппя, нельзя назвать в полном смысле многоканальным, поскольку отдельные каналы невзаимозаменяемы. Каждый из приемников совокупности обслуживает только РЛС данного поддиапазона, и он не может обслужить сигналы РЛС другого диапазона. В теории же массового обслуживания многоканальной считается система, в которой каждый из каналов, свободный в данный момент времени, может обслужить любой сигнал, принадлежащий к обслуживаемому потоку сигналов.
Фактически мы должны в этом случае рассматривать столько независимых потоков сигналов, сколько имеется независимых приемников, Чтобы приемник РТР можно было считать многоканальным устройством в смысле теории массового обслуживания, необходимо, чтобы каждый из его каналов мог обслужить любой из сигналов заданного класса. Будем считать, что на вход одноканального разведывательного приемника поступает пуассоновский поток импульсов.
Первоначально для общности не будем требовать стапнонарностп потока сигналов, однако .потребуем, чтобы он был ординарным и без последействия. Определим вероятность Р„Я того, что система обслуживания будет свободна в момент времени ( прихода разведываемого сигнала, Чтобы вывести соответствующие уравнения для Рч(!), необходимо знать вероятность прихода сигнала в течение заданного времени при пуассоновском потоке сигналов н закон распределения времени обслуживания в системе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
