Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 191
Текст из файла (страница 191)
ДП при ширине спектра 10 МГц; 4. Амплитудный признак; 5. ДП при ширине спектра 30 МГц; 6. Спектр роторной модуляции; 7. Три элемента поляризационной матрицы; 8. Пять элементов полярнзационной матрицы; 9. ДП при ширине спектра 60 МГц; 1О. Траекторный признак; 11. ДП при ширине спектра 100 МГц; 12. Сочетание ДП с шириной спектра 30 МГц с полярнзационными и траекторными признаками; ! 3. Сочетание ДП с шириной спектра 100 МГц с амплитудным и траекторным признаками. 1 2 3 4 5 0 7 5 9 10 11 12 13 Компьютерное моделирование двумерных дальностно-угловых портретов. Первые опыты моделирования ДДУП не выявили их существенных преимушеств по сравнению с ДП.
Аналогичный вывод сделали авторы обстоятельного сопоставительного эксперимента !2.1271. Возможно, гязедположительно, следующее пояснение. ДДУП существенно дополняют информацию о цели за счет поперечного разрешения. Переход к ДДУП, с другой стороны, увеличивает потери некогерентного накопления, что существенно при ограниченной энергетике РЛС. Противоречие желательно разрешить за счет всестороннего моделирования. 24.14.3. Компьютерное моделирование нейросетевого распознавания «пессоа и типое 54елей Нейросетевые алгоритмы распознавания обеспечивают естественную адаптацию к мешающим факторам, таким, как неточная информация о дальности до цели и ее ракурсе, неизвестное отношение сигнал-шум и т.д.
Моделировалась нейросеть с «прямым» распро- странением классифицируемого сигнала и с «обратным» распространением обучающих сигналов. В компьютерном эксперименте г2.152а), проведенном В.М. Орленко в 2004 г., распознавались 11 типов целей по их одиночным ДП н последовательностям (дачкам) из 3 ДП при полосе 80 МГц в секторе носовых ракурсов 0...20', в котором наблюдалась интенсивная турбиннаямодуляция. Среди целей — крупноразмерные (Ту-16, В-52, В-!В), среднеразмерные (МиГ-21, Р-!5, Тогпа4!о, Ан-26) и малорамерные (АБСМ, О1.СМ, ловушка, вертолет «Апач»). Число промежуточных элементов ))7 составило 40...50.
Для обучения ИНС использовалось по 400 одиночных ДП или их пачек для каждого типа воздушных объектов при среднем отношении сигнал-шум 22 дБ. Зависимость полной вероятности правильного распознавания по одиночным ДП от энергетического отношения сигнал-шум показана пунктирной линией на рис. 24.36. Аналогичные результаты распознавания по совокупностям ДП приведены на рис. 24.36 сплошной линией. о. 12 14 15 15 Ю ж 24 25 75 30 Оценки условных вероятностей правильного распознавания перечисленных типов целей при использовании одиночных ДП и пачек нз Зх ДП для отношения сигналшум 22 дБ приведены на диаграммах рис.
24.37 а,б соответственно. Для проверки качества распознавания использовалось 2000 одиночных ДП или 2000 их пачек для каждого из распознаваемых типов. Как оказалось, при использовании признака турбинной модуляции полоса сигнала всего 80 МГц достаточна для распознавания 11 типов целей по одному ДП с вероятностью правильного распознавания 0.8 при отношении сигнал-шум 20 дБ.
Использование последовательности всего трех ДП (в этом случае используется признак турбинной модуляции) позволяет достигнуть вероятности распознавания 0.9 и сделать распознавание менее зависимым от отношения сигнал-шум. 24Л 6. Моделирование распознавания типов целей в полунатурных и натурных условиях О первых опытах моделирования распознавания классов целей в натурных условиях кратко отмечалось в разд.
24.14.1. Ниже рассматриваются первые опубликованные опыты распознавания типов воздушных и наземных целей в полунатурных условиях (разд. 24.5.!) и более глубокие сопоставительные эксперименты распознавания воздушных целей при различных полосах частот и видах обработки сигналов (разд. 24.5.2). 24.16.1. Первые опыты по распознаванию типов воздушных и наземных целей Распознавание типов воздушных целей только по их ДП (Хадсон и Псалтис, 1993 г. [2.105)). Использовались ДП целей, полученные на реальной РЛС (половина— на этапе «обучения», остальные — при последующем моделировании распознавания) [2.105). РЛС обладала высоким разрешением по дальности (0,5 м) и высокой энергетикой, позволявшей принимать промежуточное решение по калсдоиу,ДП.
Пачки ЛЧМ импульсов излучались с интервалом 2 с. Как правило, от цели получалась дюжина пачек ДП по 8 ДП в каждой с интервалом 2,5 мс между ДП. Как и выше, использовались данные о номере двадцатиградусного ракурсного (азимутально-ракурсного) сектора. Полученные в натурных условиях сигналы фиксировались и обрабатывались только впоследствии (полунатурное распознавание). Совокупный алгоритм классификации сочетал: ° корреляционный алгоритм (24.35) для принятия промежуточного решения по каждому ДП; ° алгоритм простого голосования (24.44) для принятия промежуточного решения по пачке ДП; ° алгоритм простого голосования для принятия итогового решения по совокупности пачек.
Вероятность правильного распознавания 13 типов целей в секторе атакующих ракурсов оценена авторами равной единице (возможно, они завысили ее, выбирая эталонные и испытуемые портреты через пачку). Обнаружение и различение танка и гаубицы на фоне местности.
Осуществлялось самолетной широкополосной РЛС миллиметрового диапазона с синтезом апертуры и широкими поляризационными возможностями. РЛС выделяла танки и гаубицы на фоне местности с вероятностью 0,9 при вероятности ложной тревоги менее 0,1 с последующим 100-процентным распознаванием (различением) этих объектов. Для этого обеспечивалось разрешение 0,3 м по продольной и поперечной дальностям. Тщательно учитывались поляризационные признаки лоцируемых объек- тов и подстилающей поверхности.
Была создана трехступенчатая система обнаружения и распознавания. Ухудшение разрешения до 1 м заметно снижало качество и обнаружения, и распознавания. 24.16.2. Сопоставительное распознавание типов воздушных целей по ДП и ДДУП при различных полосах частот сигналов В опубликованной в [2.127) серии опытов распознавались б типов воздушных целей примерно одинакового размера около 15 м. Опыты [2.127) проводились в институте РОАН на РЛС Т1ЙА (Германия). Использовались ЛЧМ зондирующие импульсы диапазона К„с шириной спектра от 50 до 800 МГц, что определяло разрешающую способность по дальности от 3 м до 19 см.
Длительность когерентных пачек зондирующих импульсов от выбранной полосы частот не зависела. Поэтому разрешающая способность в поперечном направлении не зависела от разрешения по дальности и в данном случае составляла 1,5 м. ДП целей запоминались и распознавались по методу ближайшего соседа Е=! (см, разд.24. 12.2). ДЦУП целей содержали примерно до 1О' пикселей, каждый из которых описывался 8 битами двоичной информации, так что ее многообразие описывается сложными трехмерными изображениями. Ниже (рис.
24.38), как и обычно, приводятся более простые, но менее информативные двумерные изображения с яркостной передачей интенсивности. На этом рисунке такие изображения представлены для значений ширины спектра 800 и 100 МГц. Рис. 24.38. По данным [2.127! ДДУП целей также запоминались и распознавались по методу ближайшего соседа А=1. Оценочные вероятности правильного распознавания типа цели среди близких по размеру по одному обращению к ней составили от 0,8 до 0,96. Для полосы 100 МГц более подробно, в зависимости от ракурсов целей, оценочные вероятности распознавания приведены на рис.
24.39 (левый график соответствует распознаванию по ДП, правый — по ДДУП). о '» по 770 зв О и !а~ 77» 7«> Рис. 24.39. По данным 12.1271 Для полосы 800 МГц аналогичные рис. 24.39 графики приведены на рис. 24.40. О 00 700 770 360 О 00 700 770 770 Рис. 24.40. По данным ]2.127] Как и по результатам компьютерного моделирования (см. разд. 24.14.2), расширение полосы частот со 100 до 800 МГц дало значительно меньшее улучшение качества распознавания, чем ее расширение с 50 МГц до 100 МГц,.
Переход от ДП к ДЦУП в условиях эксперимента (2.127] не улучшил качества распознавания при полосах частот 100...800 МГц (при полосе частот 50 МГц улучшение еще наблюдалось). Некоторые проблемные вопросы радиолокационного распознавания. За последнее время наблюдается значительный прогресс в технике радиолокационного распознавания. Поскольку распознавание основывается на априорной информации о целях, возникает вопрос о надежности такой информации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
