Справочник по радиолокации. Книга 1 (1151798), страница 13
Текст из файла (страница 13)
При генерировании непрерывных гармонических сигналов (НГС) последоця уф» 1«~ ниц «$ «1««фпдднд 1«д~ одо~ о пр~ъобпд «дрдт»ъ и»»,, »з»»»»»гцъ»»+ъ т»»... и-»»ъ»» ъ ., »»»»»ъ»»»» ~» Глава 6. Радиолокационные ириемники Повышающее преобразование частоты сигнала. Повышающее преобразование частоты сигналов возбудителя аналогично понижающему преобразованию частоты внутри приемника. В этом случае также применяются аналогичные практические соображения по режекции паразитных сигналов смесителя и сигнала по зеркальному каналу.
Единственным значительным дополнительным эффектом является просачивание сигнала гетеродина. Необходимость режекции сигнала гетеродина, как правило, налагает на радиочастотные фильтры жесткие требования к выполнению режекции, осуществляемой фильтром, поэтому для систем, настраиваемых в широких пределах по дальности, часто требуются переключаемые фильтры. Глава 7. Автоматическое о6наружение, соировождение целеи и обьединение информации использовать фиксированные пороги при обнаружении. Однако в реальности окружающая среда (например отражения от суши, моря, наличие дождевых осадков) приводит к чрезмерному количеству ложных тревог для системы с фиксированным порогом, если не используется достаточная когерентная обработка.
Три основных подхода — адаптивное определение пороговых значений, непараметрические обнаружители и карты помех отраженных сигналов — использовались в условиях применения некогерентной обработки для решения проблемы повышеннои частоты ложных тревог. Как адаптивный выбор пороговых значений, так и непараметрические обнаружители основаны на том, что допускается существование однородной среды в небольшой области вокруг рассматриваемой Глава 7. Автоматическое обнаружение, соировождение целеи и обьединение информации Флуктуирующая цель т СЬ ф 0.5 Нефлуктуирующая цель 0.2 Глава 7.
Автоматическое обнаружение, соировождение целеи и обьедипение информации 10 2 10 10 Глава 7. Автоматическое обнаружение, сопровождение целей и объединение информации 0.29 Глава 7. Автоматическое обнаружение, сопровождение целей и обьединение информации 0.99 0.98 0.95 0.90 0.80 О.?О о л 060 "М Глава 7. Автоматическое обнаружение, сопровождение целеи и обьединение информации Таблица 7.1. Потери постоянного уровня ложных тревог (ПУЛТ) для Р~, --- 10" и Р0=0,9* Глава 7. Автоматическое обнаружение, соировождение целей и объединение информации ам г 0,90 Р О.ао Р.то 0.60 0.50 а СИР 7.2.
Автоматическое обнаружение 0.М ~ 0.Э0 й 0,80 о о 0.70 2 о.ао ~ озо 1.О о.в 65 Ю о (2,21 Глава 7. Автоматическое обнаружение, соировождение целеи и объединение информации булава 7. Автоматическое обнаружение, соировождение целей и обьединение информации Ранговыи обнаружигель Цифровои 1' 7,2. Ави~ол~атичеекое обнаружение 35~5~~~ карту мешающих отраженных сигналов для нулевого доплеровского фильтра. Пор~~ принят~я решений Т для 1-Й ячейки равняется Т=- АЯ (7. 17) где мешающие отраженные сигналы оцениваются с помощью простого интеграто- ра обратной связи ~7,18) где 5, — средний фоновый уровень, Л; -- отраженный сигнал в ~-и ячейке, К— ,Ф Глава 7. Автоматическое обнаружение, соировождение целеи и обьеоинение информации Таблица 7.2. Вероятность обнаружения двух целей с логарифмическим видеосигналом, когда две цели разделены 1,5„2,0, 2,5 или 3,0 ячейками дальности (отношение сигнал/шум цели 1 равняется 20 дБ, а отношение сигнал/шум цели 2 равняется 1О, 13, 20, 30 или 40 дБ)* Глава 7.
Автоматическое обнаружение, соировождение целей и объединение информации 73. Автоматическое сопровождение целей 35~9~~ целям, однако некоторые отметки могут отсутствовать из-за необнаружения целей. или, наоборот, в некоторых ячейках могут присутствовать несколько отметок из-за наличия шума или помех. В структурной схеме алгоритма автоматического сопровождения траекторий, показанного на рис.
7.25, можно выделить пять основных блоков. 1. Принятие решения об обнаружении отметки от цели: то есть принятие или непринятие решения об обнаружении отметки для передачи в дальнейшую обработку в процессе сопровождения. Назначение этого этапа заключается в контроле за постоянным уровнем ложных тревог. 7.3.
Автоматическое сопровождение целей Не контролируемые окном контакты (мешающие отраженные сигналы) Глава 7. Автоматическое обнаружение, соировождение целей и объединение информации чувствительным к шуму, но проявляет замедленную реакцию на маневр цели — отклонение от принятой модели движения цели. И наоборот, большие значения коэффициента усиления приводят к увеличенным оценкам точности сопровождения по дальности и скорости, но обеспечивают лучшую реакцию на маневры цели. Ошибки оценки параметров траектории как функции от а и р легко рассчитываются по формулам, приведенным в табл. 7.3.
Таблица 7.3. Характеристики ошибок сопровождения траекторий как функция коэффициентов усиления а и р .Глава 7. Автоматическое обнаружение, сопровождение целей и обьединение информации перехода), с ее помощью можно экстраполировать значения вектора состояния цели для линейной модели движения на время Т~ — -- ~~ ~ — ~~ с момента времени ~~ на момент времени ~~„1, А(~~) — вектор изменения состояния цели за счет внешнего ускорения, вызванного маневром или возросшим сопротивлением атмосферы; А (~~) — вектор изменения состояния цели из-за известного ускорения, вызванно- го, например, влиянием силы тяжести для падающего объекта или ускорением Кориолиса. Компоненты вектора состояния и магрицы экстраполяции в рассматриваемом случае запишутся в виде ~441 )х(~„) ! 7.3.
Автоматическое еоировождеиие цегеи из трехмерной прямоугольной системы с центром в месте расположения РЛС, то операция умножения на Н преобразует прямоугольные координаты ~х, у, 2) в поляр- ные координаты (дальность, азимут, угол места, доплеровская частота), где х х2 + у-' (7.28) 'х"'У' О 0 0' Г г Г у — х х2 +у2 — х~ О О 0 О 0 0 .Глава 7. Автоматическое обнаружение, соировождеиие целей и обьедииение информации фильтра при изменении параметров движения цели (например маневр, различные участки полета для баллистических целей и т.д.).
Настройка фильтра Калмана. Самое большое преимущество фильтра Калмана для сопровождения целей при использовании РЛС заключается в том, что он гарантирует регулярный расчет коэффициента усиления фильтра, Основной недостаток состоит в том, что при расчете коэффициента усиления модель движения цели допускается линейной со случайными изменениями (уравнение 7.22). В реальных ситуациях движение сопровождаемой цели отличается от линейной модели движения (например курсовая коррекция, полет на низких высотах, маневр с разворотом и влияние сопротивления атмосферы).
В этих случаях фильтр Таблица 7.4. Сравнение методов настройки фильтра Калмана для сопровождения в реальных ситуациях Глава 7. Автоматическое обнаружение, сонровождение целей и объединение информации Таблица 7.5. Преимущества и недостатки использования фильтра Калмана в различных системах координат Коо расче ента ~ нени обно ния (ура 7З. Авиюматичеекое сопровождение цюей 37 предсказания продолжительные и/или когда необходимы очень точные результаты, эти несовершенства в ковариационном расчете фильтра Калмана могут быть значительными и ошибки слежения могут быть весьма негауссовыми.
Фракционные фильтры (Раг$1с1е Г111егь) обычно строятся на основе большого количества случайных реализаций изменения априорного распределения и соответствующей оценки получаемого апостериорного распределения, и эта операция не требует предположения о гауссовом распределении. Таким образом, фракционные фильтры могут использоваться для получения апостериорных распределений даже при мультимодальных априорных распределениях. Однако такие фильтры требуют весьма большого Глава 7. Автоматическое обнаружение, сопровождение целей и обьединение информации Глава 7, Автоматическое обнаружение, соировождение целей и объединение инфо~)мации Строб 1 8 ° А ь2 Ф 7 ь 3 Строб 2 7.3.
Автоматическое еоировождение целей Таблица 7.6. Таблица связей для примера, показанного на рис. 7.32* булава 7. Автоматическое обнаружение, сопровождение целей и объединение информации Глава 7. Автоматическое обнаружение, сопровождение целеи и обьединение Форма ц 1. Алгоритмы прямого слежения обычно рассматривают только одну гипотезу о временной оси вперед, рекуррентно проверяя движение, похожее на движение цели».
Обнаруженные отметки, которые не отождествляются с ложными мешающими отражениями или сопровождаемыми траекториями, используются для инициирования новых откликов. Если отметка не содержит доплеровскую информацию, то новая обнаруженная отметка обычно используется в качестве экстраполированного положения (в некоторых военных системах принимается величина, обратная радиальной скорости), поэтому большая корреляционная область должна использоваться для следующего наблюдения. Корреляционная область, определяемая из допущения о том, что цель могла иметь представляю- Глава 7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
