Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения (2005) (1151792), страница 52
Текст из файла (страница 52)
, Период неоднозначности вычисленной задержки в одном из приме- 'фФ ров был равен 4,0 мс, в другом — 2,3 мс ,ф~~';,':„-:, Изменим рассмотренный в ~ 9.4 алгоритм обнаружения, Увеличим ';;:Ф~:,,'''„-'' число зондирований до 5 ... 6. Потребуем для устранения неоднозначности измерений не менее четырех замеров. Тогда период неоднозначности вычисленной задержки увеличится, по крайней мере, до 43,9 мс Задержке сигнала 43,9 мс соответствует дальность до цели л) "!'- 6,5 тыс.
км. В специальном случае, когда все четыре замера задержки получены по четырем разным целям, ошибочно вычисленную дальность до цели будем считать распределенной от 0 км до 6,5 тыс. км. Если, например, радиолокатор не способен обнаруживать сигнал от цели, находящейся на дальности свыше 200 км (что составляет 3% от 6,5тыс. км), то все вычисленные дальности, превышающие 200км, должны быть отброшены. Можно предположить, что комбинаторные ошибки не будут удаляться лишь в 3% случаев При поиске решения перебор значений целочисленной переменной ц, необходимо принудительно прекращать, когда перебираемые значения задержки то~ = т, + р,Тм (обозначения переменных см. в 9 9.4) выйдут за пределы границ области обнаружения.
В связи с этим удаление неподходящих результатов в явном виде выполнять не придется, так как подобные результаты не будут даже вырабатываться. Следует отметить, что не удаленная комбннаторная ошибка приводит к инициализации автосопровождения цели. Однако если при сопровождении используется чередование частот повторения импульсов, то в первых тактах сопровождения можно выяснить, что в действительности дальность до цели была определена неправильно. Поэтому нецелесообразно чрезмерно усложнять алгоритмы устранения неоднозначности измерений, опасаясь подобных ошибочных решений, возникающих с малой вероятностью. Снова представим себе, что имеются в наличии две цели. В первом зондировании получен один замер задержки сигнала, во втором зондировании — два замера.
Могут быть две причины того, что в первом зондировании получен ~олько один замер. Во-первых, одна из целей могла оказаться необнаруженной. Во-вторых, расстояние между целями могло соответствовать целому числу пернодоа повторения 263 импульсов, т.е. в первом зондировании цели не были разрешены и, следовательно, замер относится в равной степени, как к первой цели, так и ко второй.
Однако в любом случае единственный замер, полученный в первом зондировании, необходимо отождествлять с обоими замерами, полученными во втором зондировании. В результате будут найдены две вычисленные задержки сигнала. В случае, когда цель не была обнаружена, одна из вычисленных задержек является комбинаторной ошибкой. А другая вычисленная задержка является полноценным решением, относящимся к обнаруженной цели.
В случае, когда в первом зондировании цели не были разрешены, среди вычисленных задержек комбинаторных ошибок не окажется. Из приведенного примера можно сделать вывод, что в многоцелевой обстановке отождествившийся замер не обязательно следует исключать из дальнейшего анализа. Этот замер может снова отождествиться с какими-либо новыми замерами и тогда появится еще одна вычисленная задержка.
Предположим, что при наличии двух целей и в первом и во втором зондированиях было получено по два замера. Тогда число вычисленных задержек равно четырем. При этом две вычисленные задержки будут комбинаторными ошибками. В общем случае, если число замеров в каждом зондировании равно числу целей, то справедлива формула 5 = Е», где 5 — число решений (число вычисленных задержек), Š— количество целей, К вЂ” число зондирований (число частот повторения). Эта формула была приведена в (141, а затем в 137, т. 3, с.
3781. Амплитуды сигналов, принятых в разных зондированиях от одной и той же цели, будут примерно одинаковыми. Амплитуды сигналов флуктуируют, поэтому амплитуды сигналов от разных целей, как правило, будут разными. Заманчиво было бы использовать это обстоятельство для исключения комбинаторных ошибок. Для случаев, когда число замеров в каждом зондировании совпадает с числом целей, в 1191 предложен соответствующий эффективный алгоритм сортировки замеров. Однако для общего случая, когда число замеров в каждом зондировании может не совпадать с числом целей, этот алгоритм не предусмозрен.
Кроме того, когда цели не разрешены, из-за интерференции амплитуда суммарного сигнала может сильно отличаться от амплитуд суммируемых сигналов. 10.2. Алпзритм устранения неоднозначности измерений Из всех имеющихся замеров. полученных в К зондированиях, образуем наборы. В каждый набор входит К замеров, причем все эти замеры получены в разных зондированиях (в набор входит по одному замеру от каждого зондирования). Один и тот же замер может входить в разные наборы. Два набора могут отличаться всего лишь од- 264 ,;:-, ним замером. Совокупность наборов должна быть полной, т.е.
ни один из всевозможных наборов не должен остаться неучтенным '1 Если число замеров в каждом зондировании равно числу целей 1., Л то число таких наборов будет равно 5=-Е, При Е = 2 и К=- 6 имеем о = 64. При Е = 3 и К = 6 имеем 5 = 729 Если из-за пропуска целей или из-за их неразрешения число замеров в одном или нескольких зондированиях будет меньше числа це- 1:::( лей, то число наборов существенно сократится. Например, если при Е = 2 только в одном зондировании не будет получен один замер, то '(::-, число наборов сократится вдвое. Рассматриваем один из наборов. Все действия для других наборов идентичны Алгоритм обработки замеров, составляющих один набор, не отли''з "::: чается от соответствующего алгоритма обработки при наличии одной цели, когда используется метод перебора возможных решений.
Вначале устраняем неоднозначность измерений доплеровской частоты и одновременно производим отождествление замеров частоты. Если замеры доплеровской частоты не отождествились, то считаем, что они не относятся к одной и той же цели и работа с текущим набором заканчивается. Если замеры доплеровской частоты отождествились, то происходит переход к обработке измеренных неоднозначных задержек сигналов. Изложенный в ~ 9.6 алгоритм устранения неоднозначности измерений доплеровской частоты целесообразно применять даже в том случае, если используются сигналы с высокими частотами повторе':!..
ния импульсов (когда измерения доплеровской частоты считаются однозначными). Помимо решения основной задачи, этот алгоритм осуществляет отождествление замеров Отождествившиеся замеры доплеровской частоты могут относиться как к одной и той же цели, так и к разным целям, имеющим одинаковую радиальную скорость. Если же замеры относятся к разным целям с отличающимися радиальными скоростями, то такие замеры не будут отождествлены.
В связи с этим, если радиальные скорости целей отличаются, комбииаторные ошибки отсутствуют. Дальности до движущихся целей меняются от зондирования к зондированию. Поэтому вначале необходимо осуществить экстраполяцию на единый момент времени всех замеров задержек, которые входят в данный набор.
Теперь это возможно, поскольку неоднознач,;:: ' ность измерений доплеровской частоты устранена Затем осуществляется отождествление замеров задержек. Если произошло отождествление, как замеров доплеровской частоты, так и замеров задержек, то вычисленные значения частоты и задержки считаются однозначными координатами обнаруженной цели, пригодными для последующих операций по передаче этой цели на автосопровождение. Работа с данным набором из К замеров прекращается. 265 » Как отмечалось в предыдущем параграфе, чтобы не было комбинаторных ошибок, число зондирований К необходимо увеличивать.
Если при наличии трех целей (Т, = 3) выбрать К= б, то комбинаторные ошибки практически будут отсутствовать. При К=- 5 комбинаторные ошибки появляя пся, но редко. Однако, осуществив К зондирований, не следует рассчитывать, что по кюкдой цели всегда будет получено К полноценных замеров координат. Во-первых, принятый сигнал от той или иной цели может попасть в мертвую зону. Во-вторых, в каком-либо зондировании может возникнуть неразрешение сигналов. И, наконец, может не произойти превышение порога.
Напомним, что применительно к КН сигналам мы считаем два сигнала неразрешенными, когда они, например, имеют близкие доплеровские частоты, а разность их задержек приблизительно равна периоду повторения импульсов. В одном зондировании сигналы от двух целей могут не разрешиться, а в другом зондировании с измененной частотой повторения импульсов возможно раздельное наблюдение сигналов, отраженных от этих же целей. Представим себе, что анализируется набор, все замеры в котором соответствуют одной и той же цели.
Но один замер получен в условиях, когда имело место неразрешение сигналов. Если неоднозначные задержки неразрешенных сигналов отличались мало, то неразрешение сигналов не приведет к увеличению ошибок измерения. Соответствующий замер будет полноценным и все замеры в наборе отождествятся. Если же неоднозначные задержки неразрешенных сигналов отличались значительно, то замер може~ исказиться сильно. Замеры в наборе не отождествятся, и цель будет пропущена. Делаем вывод, что при устранении неоднозначности измерений необходимо дополнительно производить анализ всех наборов, состоящих из К вЂ” 1 замеров. Целесообразно также рассматривать наборы и с меньшим числом замеров. Наборы, состоящие из К замеров, назовем наборами первого уровня.
Наборы, участвующие в анализе и состоящие из К вЂ” 1 замеров, назовем наборами второго уровня и т.д. Обозначим через К, число замеров в анализируемом наборе последнего уровня; К„< К. Если число замеров в каждом зондировании равно числу целей, то количество наборов, состоящих из 1 замеров, определяется формулой Б=-С Х'. Следует учесть, что набор второго уровня может быть составлен из замеров, которые ранее входили в отождествившийся набор первого уровня. Такие наборы второго уровня необходимо исключать из анализа, иначе будут вырабатываться повторы.
Аналогично следует исключать из анализа соответствующие наборы других уровней. Рассмотрим достоинства н недостатки представленного алгоритма. Соответствующие выводы были сделаны по результатам статистического моделирования при К= 6,К„=4,Т, =-3 и при номинальной скважности излучения 20. 2бб При моделировании условно поласкалось, что результаты обработки сигнала всегда превышают порог. Ошибки измерения задержки и частоты сигналов задавались по формулам из э 9.1. При этом отношение сигнал~шум принималось равным 1О!яд, = 14 дБ. Дальности до целей в момент первого зондирования полагались ;:::: ., случайными, статистически независимыми от цели к цели и от реализации к реализации Учитывалась возможность попадания задержки сигнала во временную мертвую зону.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
