Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1151848), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Обычно траекторные параметры рассчитываются на момент последнего измерения г„р = гл. Показатели качества ВО зависят от длительности наблюдения. Для определенности всегда необходимо указывать либо заданное время г,в„ обнаружения траектории, либо время г,„, оценивания траекторных параметров. Используются и другие показатели качества траекторной обработки [57, 671. Векторный характер показателей качества объективно затрудняет сравнительный анализ различных алгоритмов траекторной обработки. Под коварнационной матрицей Ч' некоторого случайного вектора Х (состоящего иэ случайных элементов) будем понимать среднее: Ч иМ((Х-М(Х))(Х-М(Х))'~= ~" ~ <Х)(Х-М(Х))(Х-М(Х))'йХ, гпе МЯ вЂ” оператор усреднения, знак «т» означает транспонированне матрицы, »(Х) — многомерная плотность распределения элементов случайного вектора Х.
274 6.1. Общие сведения Входной информацией ВО являются параметры Х,.((ь) отсчетов, обнаруженных в некоторый момент времени (р на этапе первичной обработки, где 1 = 1, 2, ..., лр (1 — номер отсчета, ги — число обнаруженных отсчетов). Нх достоверность характеризуется условными вероятностями правильного обнаружения отсчета Ц„р(гя) и ложной тревоги Г,„,.((ь), а точность оценки — соответствующей ковариационной матрицей Кр(г,) ошибок оценивання параметров, измеряемых на этапе первичной обработки. Будем говорить, что вектор Х,((„) определен в пространстве наблю- дений, или измерений, а вектор Х (( ) — в пространстве оценок . Учитывая дискретность радиолокационных измерений во времени, операции обработки радиолокационной информации чаще рассматривают в дискретном времени.
Временную привязку всех параметров в этом случае обозначают соответствуюшим индексом: Х,(( ) и Хд, Х,. (г„) м Х,, К;((,)мкд ит.д. Схематически входные и выходные параметры ВО показаны на рис. 6.1. Параметры отсчета к, (дополнительные индексы будем опускать в случаях, когда это не вызывает неоднозначного толкования) образуют вектор (матрицу-столбец размерности а), элементы которого — это первичные измерения. Например, если на этапе первичной обработки определены дальность до цели г, азимут цели (3, угол места в и радиальная В„ „ Выход скорость цели р„т. е. а = 4, то х((г„р) ~астр)(грр) Ртр/(гпр) н %'у(г р) 7=1,..., Ф га и а Г а ка (=1,..., м Е=[г )3 а р,1'. (6.1) Ковариационная матрица К ошибок оценивания первичных измерений в этом случае имеет вид Рис.
6.1. Входные и выходные параметры ал- горитма траекторной обработки 275 Строго говоря, вектор Х,. ((„) является оценкой параметров отсчета (см. гл. 5), однако для ВО зта оценка является уже состоявшейся. После окончания первичной обработки полученный отсчет для ВО является входной информацией, т. е. наблюдением.
Далее всегда будем считать параметры отсчета наблюдениями, или измерениями, а получаемые в ходе ВО параметры траектории — оценками. б. Основы вторичной обработки радионокационной информации о2 1С О„О„ lсв„ос о„ /с,во„о 2 о /с„о,о, кв,о о, 2 /с„во,ов ~стогОс (6.2) /св,ово, /с,„о,о„ о2 1с оо, йа„оао, где о„ов, о„о„— дисперсии ошибок измерения соответствующих па- 2 2 2 2 раметров отсчета Х; /скь Й„, lс„р, рви асс„, /с,„— коэффициенты корреляции соответствующих параметров отсчета У,.
Когда измерения отдельных параметров в РЛС при первичной обработке информации не коррелированны между собой, матрица К становится диагональной. Траекторные параметры Х зависят от выбранной системы координат, в которой определяются параметры траекторий, и от способа представления траекторий. Чаще всего для описания траекторий используют полиномы. Например, если движение цели в ходе траекторной обработки рассматривается в декартовой системе координат и траектория цели описывается поли- номом первой степени по каждой координате, то Х=~)с„).„, )„2.„, ).к, 2.,У, (6.3) где?,О, ).„О, )с,Π— соответствующие координаты положения объекта в момент привязки измерений с„р, )с„1, 2,1 )сс1 — соответствующие скорости объекта в момент привязки измерений сви В данном представлении траектория (как след от перемещения цели) будет описываться в декартовом пространстве следующими соотношениями: «к( ) ~ кО к1(С Сир) Р к(с) = ),.
+ Л,. (с - с„~), ~-(с) =) гО+~-1(с-спр) ~! Р,„(с) =,')").а с=о (6.4) 276 Прн использовании полинома степени в уравнение траектории по некоторой координате, например по х, можно представить в виде степенного ряда: б.1. Общие сведения Вход — Поток выходных Е:„> траекторий Е ф — Поток кластерных данных — Поток входных отсчетов — Поток данных о траекториях Е:ф на различных стадиях обработки, хранящихся в БТ вЂ” Поток данных по обнаруженной и сопровожденной траектории г== — Поток данных по траекториям, обрабатываемым в блоке 3 Рис.
б.2. Структурная схема алгоритма вторичной обработки Производные приведенных соотношений определяют изменение скорости (траекторию скорости) цели в процессе ее движения: д» (Е) с, (Е)=— дЕ 1,(Е) = — ' д4,(Е) дЕ 1,(Е) = — ' дР„(Е) дЕ 277 Аналогичным образом могут быль получены траектории ускорений и т. д. Структурная схема типичного алгоритма траекторной обработки приведена на рис. 6.2. Алгоритм включает в себя операции, которым соответствуют следующие блоки: блок экстраполяции (Э), блок селекции (С), блок обнаружения †сбро траекторий (О-С), блок оценки траекторных параметров (О), блок завязки траекторий (3), база траекторных данных (БТ).
Разделение схемы на указанные блоки является в определенной степени условным. В принципе, в ходе траекторной обработки должно осуществляться совместное обнаружение — оценивание целевой обстановки в зоне ответственности РЛС. В различных модификациях алгоритмов некоторые блоки могут объединяться, некоторые — отсутствовать. В целом, приведенная структурная схема, объединяющая операции ВО в единый алгоритм, носит эвристический характер. 6. Основы вторичной обработки радиолокационной информации В ходе работы алгоритм ВО формирует траектории, находящиеся на различных стадиях обработки (информация о ннх хранится в базе траекторных данных). Среди них наиболее часто выделяют; — обнаруженные сопровождаемые траектории, имеющие выходные параметры, сформированные в ходе ВО в полном объеме и удовлетворяющие заданным вероятностным и точ постным характеристикам; параметры этих траекторий выдаются потребителям; — завязанные траектории, имеющие вектор выходных параметров полного объема, но показатели качества которых (вероятностные н точностные) удовлетворяют лишь некоторым промежуточным значениям, не достигая величин, заданных для обнаруженных сопровождаемых траекторий; — завязываемые траектории, имеющие вектор выходных параметров, сформированный еще не в полном объеме, но показатели качества которых не достигают заданных значений даже для завязанных траекторий.
Возможно введение и ряда других стадий обработки траекторий со своими внутренними показателями качества. Работа алгоритма ВО начинается с поступления на вход в момент времени г~ отсчетов с выхода первичной обработки. В блоке Э (рис. 6.2) параметры всех траекторий Х ь и 7' = 1, 2, ..., М, которые были сформированы на предьщущих тактах обработки информации и хранятся в базе траекторных данных 1блок БТ), пересчитываются 1экстраполируются) на момент гя и представляются в виде экстраполированных параметров Х,~®, 7'=1,2,..., У. Затем в блоке С осуществляется нх отождествление с поступившими отсчетами — выполняется операция селекции, В силу ошибок оценивания параметров отсчета на этапе первичной обработки и ошибок нахождения траекторных параметров невозможно абсолютно точно определить пару отсчет †траектор, относящуюся к некоторой одной цели.
Обычно при экстраполяции траектории можно лишь указать область, попадание в которую отсчета не противоречит имеющимся ошибкам измерений параметров цели. Такие области являются зонами связи траекторий с отсчетами, они позволяют сформировать кластеры — совокупности соответствующих отсчетов и траекторий, возможно, относящихся к одной н той же цели. В случае достаточно простой целевой и помеховой обстановки в некоторый момент времени й образуются кластеры следующих видов: Например, если отсчет включает только положение цели, то дяя построения тРаектории в виде полннома степени з принципиально необходимо соответствующее число тактов наблюдения.
278 б. 7, Огипие сведения Зова связи Зона связи 279 1) траектория Х а и подтверждающий ее х,д отсчет Хд (рис. 6.3, а); 2) траекторияХ„., не имеющая подтвер- ««а ждающего отсчета (рис. 6.3, б); 3) отсчет Хв, не относящийся ни к одной траектории (рис. 6.3, в). х,,а Предполагается, что каждый кластер соответствует некоторой цели, для которой строится траектория, находящаяся в той или иной стадии обработки. Алгоритмами ВО кластеры обрабатываются параллельно цепочками блоков О-С вЂ” О и блоком 3.
'Еа Кластеры первого и второго вида с траекториями, обнаруженными и сопровождаемыми на предыдущих тактах, а также кластеры первого ви- Рис. 6.3. Возможные вада с завязанными траекториями направляются на рианты кластеров а продальнейшую обработку в свои блоки О-С и О, стойобстановке: Кластеры второго вида с траекториями, находя- а — кластер первого вида: щимися в стадии завязки, и кластеры третьего ви- пдиа граекгпРия да направляются на обработку в блок 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
