Справочник по радиолокации. Книга 1 (1151798), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Автоматическое обнаружение, соировождение целеи и обьединение ин4ормаи,ии При решении задачи сопровождения преобладающими параметрами в уравнении являются точность РЛС и время наблюдения. (Лучшая точность или более продолжительное время наблюдения позволяют более точно измерить скорость.) Использование большего количества обнаруженных отметок в течение времени наблюдения улучшает точность, но только в среднеквадрагическом смысле.
Подход к предотвращению образования ложных траекторий от различных объектов в области мешающих отраженных сигналов 6 заключается в том, чтобы потребовать достаточного количества обнаружений в достаточно плотной схеме, чтобы сделать малой величину Е~Жг-.т~, ожидаемое число ложных откликов. Когда в Х)-мерной области 6 имеется среднее количество обнаружений Ю~-, тогда ~73~ 1лава 7. Автоматическое обнаружение, соировождение целей и обьединение информации Ж Логарифмически нормапьные мешающие отраженные сигналы $2О С =- 0,5) 7.4. Система РЛС В принципе, отдельная РЛС может надежно обнаруживать и сопровождать все представляющие интерес цели. Однако сложные погодные условия не всегда позволяют это делать. Как правило, с помощью отдельной РЛС весьма сложно обеспечить полное наблюдение за целями.
Объединение отдельных РЛС в систему может быть хорошим решением этой проблемы и в некоторых случаях может быть более эффективным по затратам решением, чем построение одной РЛС с очень высокой эффективностью. Система РЛС, как правило, характеризуется тем. какие Глава 7. Автоматическое обнаружение, сопровождение целей и обьединение информации 1Е00 1400 1200 Я 1000 Глава 7. Автоматическое обнаружение, сопровождение целей и обьединение информации удваивается. В результате этого запаздывание уменьшается в 4 раза, позволяя выбрать меньший коэффициент усиления ~оптимизация левее луги) и уменьшая ошибки сопровождения, возникающие вследствие шума измерения.
Окончательный результат состоит в переходе от кривой одной РЛС к кривой обнаружения в системе, как показано на рис. 7.41. Когда две одинаковые РЛС комбинируются посредством объединения траекторий, частота обновления для процесса сопровождения не меняется, поэтому не меняется и запаздывание. Однако стандартное отклонение ошибки сопровождения, возникающей вследствие шума измерения, уменьшается на квадратный корень из 2, позволяя выбрать больший коэффициент усиления (оптимизация пра- 7.5. Объединение неоднородных датчиков нахождения направления либо ни с какой траекторией, либо с одной из т траекторий, при этом ~-я траектория задана посредством и обнаруженных отметок. Используя комбинацию критерия Бейеса и критерия Неймана — Пирсона и исходя из того, что ошибки обнаружения нахождения направления обычно независимые и имеют гауссово распределение с нулевым средним значением и постоянной дисперсией о'-, но с периодическими выбросами (т.е.
большими ошибками, не описываемыми гауссовой плотностью), Транк и Уильсон утверждали, что решение должно основываться на вероятности Р, =- «тоЬаЬ|БМХ > д;), Глава 7. Автоматическое обнаружение, соировождение целей и обьединение информации 1.0 0.9 0.8 0.7 й о 0.6 булава 7.
Автоматическое обнаружение, сопровождение целей и обьединение информации 1.о тн Область твердой корреляции Глава 7. Автоматическое обнаружение, соировождение целей и объединение информации 35. С. У. ТгцпК, "Кап~е гею1ийоп о1 1агде1ь," УЕЕЕ Тгапз., чо1. АЕЯ-20, рр. 789 — 797, Хо~егпЬег 1984. 36. СлХ. ТгапЕ апд Я.
М. ВгосЕе11, "Капае апс1 ~е1осйу атЬ1дш1у гею1и1юп," 1п 1ЕЕЕ Файопа! Кадаг. Соп~, Во~~оп, 1993, рр. 146 — 149. 37. СХ. 'Ггип1с апс1 М. Кпп, "АгпЬ1цш1у геьо1Шюп оГ пшМр1е 1агае1ь ичпЫ ри1ье-с1орр1ег ъаъе- Гопть," УЕЕЕ Тгаю., ~о1. АЕЯ-30, рр. 1130-1137, Ос1оЬег 1994. 38. Н. 1еипц, Х. Но, апс$ М. В1апсйепе, "Еъа1иа1юп оК пшйр1е гадаг саг~е1 1гас1сегк 1п ь$геЫи1 епигоптеп1я," 1ЕЕЕ Тгапю. Аегозрасе алИ Е!есиотс 5уМеть, ~о1.
35, по. 2, рр. 663 — 674, 1999. 39 Ц Я ( дп1геЦ ~ ~ 1 гцп1~ дпД 1 Д ~ф11~оп " 1 гдс1~1п~ гу~~егп 1ог т1~~о, с, «~, $~тг,~ о1 ~1, ~...,,! ГЛАВА 8 РЛС СО СЖАТИЕИ ИМПУЛЬСОВ Майкл Р. Дымков Байрон У. Тайтджен ЕосКЬеей Маг~т ЛХ52 Глава 8. РЛС со сжатием имиульсов Как отмечалось ранее (см. разд. 8.1), после согласованного фильтра для снижения уровня боковых лепестков по шкале времени, но за счет уменьшения отношения сигнал/шум и увеличения длительности сжатого импульса, как правило, требуется взвешивающий фильтр в частотной области.
Например, использование взвешивания Тейлора (40 дБ) уменьшает максимальный уровень боковых лепестков по шкале времени с -3,2 дБ до — 40 дБ и уменьшает отношение сигнал/шум на 1,15 дБ. Длительность сжатого импульса на уровне 3 дБ со взвешиванием увеличивается с тз = 0,88б/В до 1,25/В. Сигнал с линейной частотной модуляцией имеет ярко выраженную диаграмму неопределенности в форме вытянутого эллипса с главной осью, определяемой пОяыгъй у — Фтт Гпе й = +Й/7 явлчетсу,,коъ73'изнО1х !.цгнздя...с, пинРЙнО-,часто кг.т .
02 Х ~. 0.1 с С 0 О Р Р. ! ! ! Глава 8. РЛС со сжатием импульсов Временная характеристика согласованного фильтра для цели с доплеровским смещением Д получается подстановкой т = — 1 в функцию автокорреляции: у(~) = у„( — ~, ~~) = ~1 — ~ ~/Т~) япс~Я~ + а~)Т(1 — '~/Т! )1гес1 (~/2Т) е~"Л'. (8.9) Связь дальности и доплеровского смещения частоты сигнала с линеино-частотной модуляцией. Сигнал с линейно-частотной модуляцией демонстрирует связь дальности и доплеровского смещения частоты, которая смещает максимум сжатого импульса во времени на величину, пропорциональную доплеровскому смещению частоты.
Максимум регистрируется раньше по времени при ~ =- — ~~Т/В для положительного значения крутизны линейно-частотной модуляцией сигнала по сравнению с аналогичным максимумом для стационарной цели. Максимум Функ- 4 8.2. Типы сложных сигналов Таблица 8.2. Сравнение фильтров для сигналов с линейно-частотной модуляцией со взвешиванием 8.2. Тииы сложных сигналов Дисперсионный преобразователь Д1 +— о 2 Сигнал, согласованный с фильтром Глава 8. РЛС со сжатием импульсов и доплеровского смещения частоты, присущую сигналу с линейно-частотной модуляцией.
Один из основных недостатков сигнала с нелинейной частотной модуляцией заключается в том, что он менее толерантен к доплеровской частоте, чем сигнал с линейно-частотной модуляцией. При наличии доплеровского смещения частоты боковые лепестки по шкале времени при сжатии сигнала с нелинейной частотной модуляцией имеют тенденцию увеличиваться по сравнению с боковыми лепестками по шкале времени для сигнала с линейно-частотной модуляцией.
На рис. 8.14 и в табл, 8.3 иллюстрируется типовой импульс с нелинейной частотной модуляцией. Данная особенность сигнала с нелинейной частотной. м~~~упяии~й.,иногпя,.п~- 8.2. Тины слолсных сигналов Таблица 8.3. Сравнение по эффективности сигналов с линейно-частотной и нелинейной частотной модуляциями* 4! О Глава 8. РЛС со сжатием импульсов ной, обратной величине длительности элементарного импульса, кодированный сигнал, как правило, является прерывистым в точках обращения фазы. Данный факт не сказывается на его боковых лепестках по шкале времени, но все-таки вызывает неко- торое увеличение уровней боковых лепестков по оси частот ~17], После приема сжатый импульс получается обработкой с помощью согласованно- 8.2.
Тииы сложных сигналов Таблица 8.5. Сравнительная таблица характера изменения фазы и функций авто- корреляции колов Фрэнка, полифазных кодов Льюиса и Кречмера 8.2. Типы сложных сигнало 4! 7 Функция неопределенности аналогична функции неопределенности, приведенной при рассмотрении нелинейной частотной модуляции, которая увеличена на рис.
8.23 для того, чтобы показать более подробно влияние доплеровского смещения частоты на сжатый сигнал для доплеровских смещений частот, имеющих место на практике. По мере того как доплеровское смещение частоты становится неравным нулю, максимум уменьшается, а уровни боковых лепестков по шкале времени с одной стороны или с другой стороны начинают увеличиваться. Обращает на себя внимание тот факт, что отношение „Г/В, равное О,О1, соответствует доплеровскому смещению частоты„ассоциируемому приблизительно с целью, двигающейся с числом 8З. Факторы, влияющие на выбор систем сжатия импульсов 4! 9 Ступенчатый линейный частотный код Глава 8. РЛС со сжатием импульсов Таблица 8.8.
Сравнение эффективности линейно-кодированных сигналов Линейная частотная модуляция Нелинейная частотная модуляция Фактор Диапазон доплеровских смещении $ частот Ю! '""."Ю!1!.-'"' ~' Рй.'Ю!: '":"'-' ~-' ~' '"~~ '"""' '"~~'". "-' ~-' ~»::." '"~~ '": '"-' ~,' '".' ' у Допускаются доплеровские смещения частоты в пределах +В/10.
Вследствие взаимосвязи дальности и допле- Адекватная нечувствительность к допле-~ ровскому смещению частоты, позволяю- ~ щая использовать при наблюдении целей,~ имеющих скорости, как правило, ло од-1 8.4. Реализаиия систем сжатия имиульсов и иримеры РЛС 42 1 воичное е высо плеровском вень боковых лепестков по шка ков по шкале времени увеличиваегся, в то время, ремени увеличивается, в то время как максимальный уровень главного лепестка~ 8.4.
Реализация систем сжатия импульсов и примеры РЯС 42~3~~1 Входной сигнал комплексной огибающей Сжатый имп~л~ с Глава 8. РЛС со сжатием импульсов операциями с использованием метода свертки «перемножить — сохранить» ~49, 541. Данный процессор может использоваться для любого сигнала, а эталонный сигнал может быть смещен на величину доплеровского смещения частоты для обеспечения согласованной фильтрации на данной доплеровской частоте.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
