Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 109
Текст из файла (страница 109)
В случае необходимости учета возможности нахождения СТД в нерабочем состоянии к началу сеанса следует по аналогии с 7г„ввести коэффициент готовности средств контроля и учесть его при выводе выражения для р„что приведет к появлению у р,а дополнительного множителя, меньшего единицы.
Способами, подобными использованным ранее при рассмотрении простейших примеров, можно определить надежностные характеристики и более сложных систем с диагностированием. Контрольные вопросы 1. Понятия надежности и отказа. Аппаратурная, программная и инФормационная надежность. 2. Основные надежностные характеристики и связь между ними. 3. Экспоненциальный закон надежности и его свойства.
4. Надежность безызбыточных систем, ее оценка и методы повышения. 5. Избьпочные системы, цели и методы введения избыточности. б. Надежность мажоритарных систем. 7. Системы с замещающим резервированием, «горячее» и «холодное» резервирование. 8. Надежность систем с замещаюшим резервированием. 9. Сравнительная характеристика систем с мажоритарным и замещающим резервированием.
10. Восстанавливаемые системы и их надежность. !1. Техническая диагностика, ее роль в задачах повышения надежности технических систем. Основные методы технической диагностики. ! 2. Тестовое диагностирование. Решение задачи тестового диагностирования. 13. Функциональное диагностирование. Решение задачи функционального диагностирования. 14. Комплексное использование методов тестового и функционального диагностирования. 15. Надежность систем с диагностированием. Понятие о достоверности функционирования технических систем. ГЛА ВА 14 ОСНОВЫ ТРАЕКТОРНОЙ ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ 14.1.
Основные задачи и этапы траекторной обработки Традиционно весь процесс обработки радиолокационной информации (РЛИ) принято подразделять на первичную, вторичную и третичную. Первична» обработка занимается вопросами обнаружения цели, измерения ее координат, а также нри когерентном приеме и измерением радиальной составляющей скорости. Однако во многих практических случаях этой информации оказывается недостаточно для принятия решения о наличии цели, поскольку обнаружению отраженного целью сигнала сопутствует ненулевая вероятность ложной тревоги. Первичная обработка не позволяет определить такие параметры движения цели, как траектория, векторы скорости и ускорения. Поэтому возникает необходимость дополнительного анализа результатов первичной обработки, полученных на нескольких последовательных обзорах РЛС.
В ходе этого анализа следует произвести выделение из всей совокупности измерений те, которые соответствуют траекториям целей, а на основе этих измерений оценить параметры движения целей. Эти два аспекта и составляют основную задачу траектар»ай обработки, которая в одной РЛС соответствует вторичной обработке РЛ И. Под трети»ной обработкой РЛИ понимаютобъединение результатов вторичной обработки, поступающих от нескольких РЛС.
Однако такое деление носит условный характер. Например, в разнесенных радиолокационных системах с обменом результатами первичной обработки вторичная и третичная обработки могут быть совмещены (см. подразд. 14.6). Поэтому далее мы будем говорить не о вторичной или третичной, а просто о траекторной обработке, рассматривая ее, в основном, для РЛС, работающей в режиме кругового обзора.
Исходными данными для синтеза системы траекторной обработки (СТО) РЛИ являются параметры цели, измеряемые в данной РЛС (дальность, угловые координаты, радиальные скорость и ускорение, мощность отраженного сигнала, поляризация и др.), а также априорная информация о целях, которые необходимо 545 сопровождать в данной системе, и о помехах, в условиях которых система должна Функционировать. Входной информацией системы траекторной обработки являются отметки, формируемые системой первичной обработки.
Под отметкой будем понимать всю информацию о цели, имеющуюся после выполнения операций обнаружения — измерения. В общем случае в нее входят: !) вектор измеренных параметров цели г, который может включать в себя наклонную дальность цели, азимут, угол места, высоту, радиальную скорость, ускорение; 2) ковариационная матрица К вектора х или при независимых измерениях дисперсии погрешностей измерения его составляющих; 3) время обнаружения цели. Эти три составляющие отметки являются необходимыми для траекторной обработки, кроме них в отметку могут входить и другие измеряемые данной РЛС параметры.
Функционирование СТО основано на использовании некоторой модели движения цели, наиболее адекватно и в то же время достаточно просто описывающей ее перемещения в пространстве. Поэтому разработка СТО всегда начинается с определения типов целей, которые она должна сопровождать, и выбора модели движения цели для каждого из выбранных типов. Далее ограничимся рассмотрением задачи траекторного сопровождения воздушных целей, хотя выводы и результаты могут использоваться при построении систем сопровождения иных типов целей. Особенностями движения воздушных целей, влияющими на выбор модели движения, являются высокая скорость, маневренность, а также то, что некоторые из целей могут совершать совместный полет на небольшом удалении друг от друга, образуя тем самым групловув цель.
Важным Фактором, который необходимо учитывать при разработке СТО, является наличие помех, вызывающих появление ложных отметок на выходе системы первичной обработки. Присутствие ложных отметок приводит, во-первых, к появлению ложных траекторий (т.е. траекторий, не соответствующих реальным целям), а во-вторых, к снижению качества сопровождения траекторий реальных целей при ошибочном отнесении к ним ложных отметок. Всю траекторную обработку (рис. !4, !) можно представить в виде совокупности отдельных этапов, решающих следующие задачи: ° обнаружение траектории цели, появляющейся в зоне обзора РЛС; ° идентификация (отождествление) новой отметки с той или иной из сопровождаемых траекторий; 546 Идентификация отметок н траекторий С еа отметок Отметки с выхода системы ', ! Экстраполяция Точная первичной .
'Г = =т траекторий идентификация обработки: !! и ' Сопровождение траектории 1 1 а !:— а а ,'1 Обнаружение траектории одтвержденне завязанной а !! а 6 Сброс траектории !! с сопровохсдення а а а !! !! 4 е т !! а !! е - т Фильтрация параметров траектории Параметры траекторий ! 3 з Сопровождение траектории 2 Сопровождение траектории !У Рнс. 14.1. Этапы траекторной обработки: сплошные линии соответствуют псрсмещенню отметок, пунктирные — траекторнй; тонкие янина предназначены для одиночных отметок, двойные — для наборов отметок нлн траекторий 547 ° последовательное уточнение (фильтрация) параметров траектории при присвоении ей новой отметки от данной цели; ° сброс траектории с сопровождения при выходе цели из зоны обзора, приземлении и пр.
Траекторное сопровождение каждой цели начинается с обнаружения траектории и заканчивается сбросом ее с сопровождения. В ходе обнаружения траектории параллельно решаются две следующие задач и. 1. Выделение из всего набора отметок, обнаруженных за несколько последовательных обзоров РЛС, тех, которые могут принадлежать траектории реальной цели. При этом используется априорная информация о характере движения цели, т. е.
модель траектории. 2. Фильтрация ложных отметок, которые не могут описывать движение какой-либо цели. Фильтрующее свойство основано на том, что пространственное распределение ложных отметок в зоне обзора (случайное и, как правило, с равномерным разбросом) не совпадает с ожидаемым распределением отметок от цели, определяемым моделью ее движения. Поэтому траектория, начатая по ложной отметке, с большой вероятностью не подтвердится на следующих обзорах. Сброс траектории с сопровождения происходит после того, как ей в течение некоторого времени не было присвоено ни одной отметки.
Поскольку СТО, как правило, должна сопровождать множество целей на фоне помех, необходима предварительная идентификация (отождествление) отметок с траекториями, т.е. принятие решения о возможном соответствии каждой из пришедших на данном обзоре отметок той или иной сопровождаемой траектории. Процесс идентификации включает в себя два этапа. Цель первого из них — стробирования — заключается в том, чтобы выделить из всех полученных на очередном обзоре РЛС отметок те, которые в принципе могут принадлежать той или иной из сопровождаемых траекторий. В ходе стробирования для каждой траектории выполняются следующие операции; ° последнее известное положение цели экстраполируется (предсказывается) на момент прихода отметки на текущем обзоре (в предположении о неизменном в течение этого интервала характере ее движения); ° определяются размер и ориентация в пространстве строба сопровождения (строб — это область пространства вокруг экстраполированной отметки, в которой с некоторой вероятностью, как правило, близкой к единице, должна оказаться цель); при этом учитываются погрешности текущего измерения и ошибки экстраполяции и; ° формируется набор полученных на данном обзоре отметок, которые попадают в строб сопровождения данной траектории.
Если в строб сопровождения некоторой траектории попала только одна отметка, считается, что именно она соответствует данной цели. Отметка передается этой траектории для дальнейшей обработки, и этап идентификации на этом заканчивается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
