Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 167
Текст из файла (страница 167)
В расчете на межобзорное накопление слабых сигналов снижают пороги первичной обработки, уменьшая частоту ложных тревог при вторичной обработке. Это облегчает обнаружение целей на фоне мешающих отражений (см. разд. 8.13, 17, 19), когда взвешенная сумма ошибок текущего оценивания и прогноза выходит за пределы объема обобщенного элемента разрешения ЬЧ« = 2!гц гцЬ()ц. гцдец (разя. 2.2.6, рис. 2.6).
Вторичная обработка облегчает также многоцелевое обнаружение — измерение полезных сигналов, при воздействии имитирую!цих помех и маневре целей. Оптимизированная структура взаимосвязи устройств сигнального н траекторного обнаруженняизмерення. На рис. 23.1 показаны однопороговый сигнальный (СОИ) и двухпороговый траекторный (ТОИ) обнаружителн-измерители. 1 11 Снгнвльный 11 рмвгорйы 1 Уг' обнеруантель - нтысрнтель>1 обнврулопсль - венер!пель 1 11 1 Вьгенслагель 1! !>л(>(У1,!)] лоп >> !> !! П>2 ! е 1 1 >н(Ь„.,)! 1 Ннссрапль !.г н овр!>цсюров е>п кл 2 1! 1 лоп 1 1 1! 1 1 а„,,С„.,! 1 1' 4»„,>, С»,, ву 1 1 1 !~В~«!бю >)! Кл ! !1 дне!ц>еп!ый 1 ьтр 1 1 1 а„ц,,>.С,>„ы! 1 1 1 а»1«>,С,» „ !1 Рнс.
233 СОИ на этапе завязки траектории формирует логарифмы отношения правдоподобия (ЛОП) !и(!(уьь> ав„)1 в режиме обзора по параметру а. Вычисляются параметры ЛОП: текущие оценки а (ле!) (20.14а), матрицы точности Су(ьм) (20.17а) н значения ЛОП в точке е (л„).
ПРевышение величиной (п(г(Уль! а (ль>))) поРога ПУ 1 формирует решение т о возможном наличии цели с оценкой в (л,>1 и открывает ключ Кл1, обеспечивая прохождение данных в ТОИ. В ТОИ (вычислительное устройство ВУ) проверяется, попадает ли и (ьм) в строб обнаружения, сформированный в окрестности оценки прогноза воем>. Стробирование упрощает вычисление интеграла (23.4). Затем сумма 1и(!(уй+>!у'„))+!и[!(ув)1, соответствующая (23.3), поступает на ПУ2 с нижним 1п(ал„) и верхним !п(Ь„,! ) порогами (23.6), получаемыми формирователем порогов ФП.
При превышении верхнего порога !п(Ьв,! ) через ключ Кл2 выдается послеопытная оценка ее„, которая формируется дискретным фильтром. Факт превышения Аб(л„) может рассматриваться как завязка траектории. Ключ Кл2 остается открытым в течение времени сопровождения траектории, вплоть до выполнения критерия ее сброса, Если цель не обнаружена в стробе или статистика )и[!(ул„ )) находится между порогами, решение о завязке или сбросе траектории откладывается на следующие шаги. Практические алгоритмы завязки траекторий [2.45, 2.125].
Работают по принципу накопления решений об обнаружении отметок и сравнения их с порогами в критерийных обнаружителях, например, в простейших случаях «и из Ь> (разд. 16.4.5) или «п из Ь> + «! из т». Критерий «и из Ь> («2 из 2», «2 из 3», «3 из 4») обычно выполняет роль нижнего порога обнаружения 1п(ал„), а суммарный критерий «и из Ь> -> «! из т» («! нз 3», «! из 4») — верхнего 1п(Ь>„) .
Критерий «! из т» выбирается более мягким, чем критерий «и из Ь>. Выбирая критерии, ограничивают вероятности завязки ложных траекторий, с одной стороны, и снижают, с другой, значения числа обзоров, затраченных на обнаружение и измерение параметров истинной траектории. Практические алгоритмы сброса траекторий (2.45, 2. ! 03]. После выхода цели из зоны обзора РЛС, ее траекторию сбрасывают с сопровождения.
Простейшие алгоритмы сброса задают число обзоров подряд (например 4 или 5), в течение которых отметка от цели не попадает в строб обнаружения. Выбирая критерии сброса, снижают вероятности ошибочного сброса, сокращая время существования ложных траекторий. Энергия зондирующих колебаний. Может концентрироваться (в многофункциональных РЛС с ФАР) в течение части времени наблюдения на сопровождаемых целях нли на целях с «завязываемой» траекторией.
Остальное время используется для поиска новых целей. 23.2.4. Показатели качества обнаружения-измерения-разрешения РЭС Разделяются на частные и системные. К частным показателям относят: ° показатели точности стационарного и нестационарного режимов измерения; ° время установления стационарного режима; ° интервал между появлениями и время отслеживания ложнь!х траекторий (либо условная вероятность ложной тревоги при малом времени наблюдения); ° время захвата на сопровождение (либо условная вероятность пропуска при малом времени наблюдения); ° средняя длительность разрыва траектории; ° среднее время сброса траектории.
К системным показателям относят: к коэффициент проводки — отношение суммарного времени сопровождения траекторий истинных целей к максимально возможному; > коэффициент ложного сопровождения — отношение суммарного времени сопровождения ложных траекторий к суммарному времени сопровождения. 23.1.6. Особенности обнаружения- измерения маневрирую!!цих целей Для слабоманеврирующих целей допустима одноканальная корректировка фильтруемых параметров (см. разд. 22.7.5-22.7.7). Для интенсивно маневрирующих целей предпочтительны методы многогипотезной по моделям движения фильтрации (см. разд, 22.7.8-22.7,12), хотя они требуют иногда многоканальной первичной обработки.
Безусловное отношение правдоподобия на (к+1)-м шаге 1(у!,! ) получают из отношений правдоподобия на предыдущем и текущем шагах путем усреднения по параметру ал„и моделям движения с весами Ро(х„!)(1) у'х), равными вероятностям прогноза (22.88), зг 1ЫЬ«1) =1Ю>. Ро(Ы)0 ! Ь'Л)! (ухь1~!ЬЛ): (23.7) г=! где 1(ьхь!~ьл) определяется по методике (23.4), но для произвольной (-й модели. Доопытные условные оценки параметров ас,(ьм) учитываются в каналах первичной обработки при формировании опорных сигналов.
Модели движения можно вводить для различных классов целей (см. разд. 24.10), в том числе, с учетом распознавания. 23.1.6. Задачи сигнально-траекторного обнаружения-измерения-разрешения Возникают в присутствии нескольких целей и ложных отметок. На этапе первичной обработки решается задача разрешения источников сигналов, находящихся в зоне перекрьпия их тел расогласования (см.
разд. ! 8). На этапе вторичной обработки решаются задачи отождествления отметок с траекториями (привязки отметок к траекториям и разрешения траекторий). На рис. 23.2 показан случай, когда два сигнала разрешаются, но траекторное разрешение отсутствует. Крестики соответствуют координатам текущих оценок с номерами 1, !1 и Ш, точки — координатам оценок прогноза с номерами 1 и 2 !2.125). ! раня~и трнскторн ил юн ны1н!нн!с»с»нос!н Рнс. 23.2 Заштрихованные эллипсы вокруг текущих оценок определяются сечениями тел рассогласования зондирующих сигналов по координатам. Эллипсы вокруг оценок прогноза определяются ошибками прогноза, текущего оценивания и маневренными возможностями целей.
Их обычно заменяют прямоугольниками, параллелепипедами, и т.пн пользуясь правилом Зо . Для двумерной задачи, вводят например, «обобщенный строб», объем которого равен Л!л =(ба +0.5а, Т )(Оа +0,5а, Т ), (23.8) где о и сг . — среднеквадратические значения суммарных ошибок прогнозирования и и текущего оценивания Гипотезы отождествления. В ситуации (рис. 23.2); ° первая отметка может оказаться ложной О, принадлежать первой траектории 1 или новой траектории 3; ° вторая отметка может быть ложной О, принадлежать первой 1 или второй 2 траекториям, образовать новУю тРаектоРию 4; Таблица 23.1 ° третья отметка может быть ложной О, принадлежать второй траектории 2 или новой 5.
Для рассматриваемой ситуации можно сформировать М=ЗО гипотез отождествления. Этн гипотезы сведены в табл. 23.1. Столбцы таблицы соответствуют номерам отметок 1, 1! и 1П, строки — номерам гипотез от 1 до 30. Матрицы соответствия. Это матрицы р = !(Рв(! размерности (и+1) н(т»1), где и и (п+1) — число траекторий без учета и с учетом новой цели, т и (т+!) число отметок без учета и с учетом проверяемой отметки. Матрицы состоят нз нулей и единиц, характеризующих соответствие отметок траекториям. Единица на пересечении 1-й строки и 1'- го столбца означает отождествление 1-й траектории с уьй отметкой.
Единица в нулевой строке соответствует гипотезам о новой или ложной отметках, а в нулевом столбце — о пропусках отметок для некоторых траекторий. Для каждой гипотезы отождествления (строк табл. 23.1) составляется своя матрица соответствия. Так, для 1-й, !4-й и 29-й строк табл. 23.1 матрицы соответствия имеют вид: о о о о1!о я,=! О О О'ям=о ! О О'ян=! О О О' . (23.9) ооо !ооо ооо! Траекторные признаки отождествления!2.103, 2.125, 5.4 !). Могут включать: 373 ° апостериорные вероятности или отношения правдоподобия принадлежности 1-й отметки к уъй оценке; ° показатели близости 1-й отметки ку'-й оценке прогноза ул (ли), определяемые (22.92) и их функциями. В частных случаях корректировки маневра цели в качестве признаков можно использовать; ° корректирующие коэффициенты вида [7, -1) !2 определяемые согласно (22.77); ° квадратичные формы взвешенных невязок 1 ° .
Ьл«!(1, у)-Ьл(/)~ элементов (22.82) динамической матрицы пересчета В, определенной согласно (22.8). Сигнальные признаки отождествления. Включают сигнальные признаки радиолокационного распознавания (см. разд. 24.10 и [2.113]). Варианты математического аппарата решения задач отождествления. Включают: ° байесовскую теорию оптимального разрешения [1.17, 1.30]; ° теорию случайных потоков (1.17, 2.138]; ° теорию различения — оценивания [1.69]; ° байесовские методы адаптации (1.41, 1.51, !.57, 2.103, 2.110]; ° небайесовские методы адаптации [2.25, 2.103, 2.125]„ ° теорию кодирования [2.25, 4.2, 4.3].
Байесовская оптимизация обнаружения-измерения-отождествления. Основана на минимизации среднего риска. Ставится задача определения числа и наблюдаемых обьектов в зоне обзора и вектора состояния а, каждого из них. Задача решается оптимальным илн квазиоптимальными методами. В первом случае решается задача полного траекторного обнаружения-измерения-разрешения (1.17, 1.30, 2.!38]. Функция стоимости учитывает при этом истинные значения векторов состояния и их оценки, истинное и оценочное число сигналов (траекторий): г(п,й,анап...,а„,ал). Выбираются оценочные значе- ння й и а,, соответствующие минимуму миниморуму апостериорного риска. Варианты оптимизации [1.!7, 2.25, 2.138] предусматривают адаптацию к параметрам .потоков обнаруживаемых отметок: ° пуассоновских для новых целевых или ложных отметок; ° бернуллиевских для ранее обнаруженных целей.
Оптимальные решения сложны в реализации, получаются с ограничениями, что не исключает возможности их использования. Более просты нвазиоптииальные решения [2.110]. Они предусматривают «сеансы» траекторного обнаружения-нзмерения без определения числа полезных сигналов в каждом из этих сеансов. Совокупность последних выявляет число и взаимное расположение целей. Иначе, решается задача квазиполного траекторною разрешения (см. разд. 18.13, и (1.30]). При этом в [2.! 38] показано, что квазиоптимальные решения являются часгнымн случаями оптимальных. Получаемые различными методами решения распадаются на два больших класса; ) обнаружение-измерение при одногипотезных решениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
