r1 (1123690)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

19

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА

ФАКУЛЬТЕТ ВОЕННОГО ОБУЧЕНИЯ

КАФЕДРА ВОЙСК ПВО

У Т В Е Р Ж Д А Ю

Начальник военной кафедры Войск ПВО

ФВО при МГУ им. М.В. Ломоносова

полковник

И.Я. КАЛАШНИКОВ

“ “ _____________ 199 г.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

для проведения занятий по военно-специальной подготовке со студентами, обучающимися по ВУС - 530700

ТЕМА 6. Моделирование процесса обработки радиолокационной информации

Занятие 6.1 Элементы общей теории статистических решений

Обсуждена на методическом заседании цикла №24

протокол №___ от « » ____________ 199 года

МОСКВА - 199 год

Учебные цели

Изучить общую постановку задачи обнаружения сигнала и математический аппарат, привлекаемый для принятия решения об обнаружении в условиях неопределенности и классические методы ее решения. Научится применять этот аппарат для решения конкретных задач по обнаружению сигнала. Прививать студентам навыки уставных взаимоотношений.

Учебные вопросы:

1. Понятие о системе обработки радиолокационной информации.

2. Основные положения общей теории статистических решений.

3. Применение теории статистических решений к задачам обнаружения радиолокационных сигналов.

4. Применение теории статистических решений к задачам оптимального обнаружения радиолокационных сигналов.

Учебное время: 4 часа

Организационно-методические указания

Материал данной темы рассматривается на групповых занятиях. В процессе занятий необходимо рассмотреть общую постановку задачи принятия решения в условиях неопределенности и существующие методы решения этой задачи. Особое внимание необходимо уделить тому, как сводится задача обнаружения радиолокационного сигнала к задаче принятия решения в условиях неопределенности.

Методика проведения занятия

На данном занятии необходимо изучить классические методы принятия решения в условиях неопределенности и получить практические навыки в их применении.

Начать занятие целесообразно с общей постановки задачи принятия решения в условиях неопределенности, затем рассматриваются существующие методы ее решения. Далее следует перейти к

• общему решению задачи обнаружения сигнала и анализу критериев обнаружения,

• анализу возникающих при этом ошибок в принятии решения.

В процессе проведения занятия высвечиваются заранее заготовленные слайды. При высвечивании слайдов необходимо давать достаточное время для того что бы студенты перенесли информацию в конспекты.

При рассмотрении примеров применения критериев целесообразно вызывать студентов к доске.

В процессе общения со студентами необходимо добиваться правильного выполнения ими всех требований Уставов.

В конце занятий подвести итоги прошедшего занятия и выдать задание на самоподготовку.

Учебный вопрос 1. Понятие о системе обработки РЛИ.

В настоящее время широкое применение находят автоматизированные системы управления и наблюдения (АСУ) за воздушной (космической) обстановкой для решения задач противовоздушной (противокосмической) обороны.

Важнейшей составной частью таких АСУ является радиолокацион­ная система сбора и обработки информации об объектам (целях). В радиолокационную систему входят (Рис. 1):

• измерительный радиолокационный комплекс, включающий одну или несколько РЛС;

• комплекс вычислительных средств (система) обработки радио­локационной информации;

• комплекс средств передачи информации между элементами ради­олокационной системы;

• средства управления, предназначенные для обеспечения согла­сованной работы всех элементов радиолокационной системы (синхро­низация и др.).

Р адиолокационная система

Р

РЛС - 1

РЛС - 2

РЛС - N

ЭВМ.

система обработки РЛИ

Система передачи информации

Управление

Рис. 1.

Круг задач, решаемых радиолокационной системой, варианты пост­роения, определяются назначением АСУ, в которой радиолокационная система является основным источником информации. Нас в дальнейшем будет интересовать только та часть радиолокационной системы, в которой производится обработка РЛИ.

Как элемент РС (радиолокационной системы), система обработки РЛИ непосредственно связана с источником радиолокационных сигна­лов и должна обеспечивать решение следующих задач:

• "отсеивание" помех и выделение полезных сигналов;

• определение параметров отраженных сигналов ;

• "увязывание" отраженных сигналов в траектории и определение параметров этих траекторий ;

• селекция траекторий целей по признаку их важности для сис­темы;

• формирование обобщенной воздушной обстановки в зоне ответс­твенности радиолокационной системы.

Сложность системы обработки делает, как правило, невозможным формализацию и анализ ее работы в целом. Поэтому предварительно систему обработки РЛИ приходится разбивать на элементы и изучать их функционирование. Разбиение целесообразно производить так, чтобы элементы имели четко выраженное функциональное назначение.

В связи с каким подходом процесс обработки РЛИ можно разде­лить на следующие функционально законченные операции.

1. Обнаружение полезных (отраженных от цели) сигналов и фор­мирование радиолокационных отметок. Задача обнаружения сигналов состоит в принятии решения: либо сигнал есть, либо сигнала нет. Оптимальность решения этой задачи понимается в смысле обеспечения минимального числа ошибочных решений.

1. Определение (оценка) координат радиолокационных отметок, полученных в результате однократного взаимодействия РЛС-цель-РЛС . Оптимальность решения задачи оценки координат (параметров) понимается в смысле максимального приближения оценки к истинному значению оцениваемого параметра

Операции 1 и 2 выполняются на основе сигналов, полученных в каждом периоде (цикле) обзора РЛС. Совокупность этих операций составляет содержание первого этапа обработки, называемого ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ.

1. Обнаружение траектории цели по совокупности радиолокацион­ных отметок, полученных в ряде последовательных периодов обзора РЛС. В процессе выполнения этой операции необходимо установить принадлежность нескольких отметок из различных периодов к одной цели, принять по ним однозначное решение о наличии или отсутствии цели (траектории), а также вычислить начальные значения парамет­ров траектории обнаруженной цели, т. е. определить уравнение дви­жения цели в пространстве

2. Слежение за траекторией цели (сопровождение траектории це­ли). В процессе слежения за траекторией необходимо в каждом обзо­ре отобрать новые отметки для продолжения траектории.

1. Траекторные расчеты по каждой (или части) из находящихся на сопровождении целей в интересах потребителей РЛИ. Сюда отно­сятся точное сглаживание и прогнозирование параметров траектории на рубежи принятия окончательных решений.

Операции 3,4,5 выполняются пообзорно на основе радиолокацион­ных отметок, полученных в процессе первичной обработки информации. Совокупность этих операций составляет содержимое второго этапа обработки и называется ВТОРИЧНОЙ ОБРАБОТКОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ.

1. Третьим этапом обработки ОБЪЕДИНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ОТ НЕСКОЛЬКИХ ИСТОЧНИКОВ по целям, находящимся в области перекры­тия их зон обзора. В процессе объединения информации решаются за­дачи отождествления траекторий, полученных от нескольких источни­ков по одной и той же цели, и вычисление параметров объединенных траекторий.

П

Первичная обработка

ервичная и вторичная обработки обычно выполняются на РЛС. Объединение информации обычно производится на командных пунктах с целью получения обобщенной радиолокационной обстановки.

Обнаружение отраженных сигналов

РЛС

Оценка параметров отраженных сигналов

Вторичная обработка

Обнаружение траекторий

Сопровождение траекторий

Информация от j-го источника

Информация от i-го источника

Траекторные расчеты (Сглаживание)

Объединение РЛИ

Учебный вопрос 2.

Основные положения обшей теории

статистических решений.

Общая теория статистических решений дает единый подход к построению оптимальных решающих устройств для обработки случайных сигналов. Основным достоинством этой теории является то, что она объединяет в себе все разнообразие используемых в статистике кри­териев оптимальности, (критерий Байеса, критерий идеального наб­людателя, критерий Неймана-Пирсона и др.), причем эти критерии получаются из общей теории решений как частные случаи.

Рассмотрим основные положения общей теории решений.

Пусть S₁, S₂, S₃, …, S_n - n-мерная выборка случайного сигнала. Тогда S = (S₁, S₂, S₃, …, S_n) - n-мерный случайный вектор. Множество всех возможных векторов S будем в дальнейшем называть пространством исходных сигналов. Все возможные сигналы могут быть представлены как точки в пространстве сигналов.

Для представления сигналов необходимо иметь априорные данные о распределении сигналов в пространстве S. Априорные данные могут быть заданы в двух видах:

1. либо в виде задания плотности распределения (S) сигнала в пространстве S.

2. л ибо, если сигнал является функцией параметра  (парамет­ров ₁, ₂, …, _n), в виде функции плотности распределения парамет­ра _S(). Например, плотность распределения амплитуды отраженного сигнала.

Примечание: Все пространство сигналов может быть подчинено либо одному закону, либо каждый S_i имеет свой за­кон распределения.

Исходный сигнал поступает на вход решающего устройства, кото­рое предназначено для анализа этого сигнала и принятия некоторого решения.

Пространство сигналов

S

Пространство суммарных сигналов

X

Решающее устройство

(/X)

Пространство решений



Пространство помех

N

На вход решающего устройства, кроме исходного сигнала, кото­рый подразумевается как полезный сигнал, поступает также помеха N. Все возможные сигналы помехи образуют пространство помех N.

Пространство помех задается в виде закона распределения помех в пространстве помех (N) или в виде закона распределения пара­метра помехи _N().

Таким образом, суммарный сигнал на входе решающего устройства представляет собой комбинацию сигнала и помехи.

X = S + N

Пусть X₁, X₂, X₃, …, X_n - n-мерная выборка суммарного сигнала. Тогда X = (X₁, X₂, X₃, …, X_n) n-мерный случайный вектор. Множество всех возможных векторов X будем в дальнейшем называть пространством входных суммарных сигналов.

Прежде чем приступить к анализу входного сигнала, необходимо определить закон распределения комбинированного сигнала X.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов учебной работы