Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 2 (2003) (1151998), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Пример такой ситуации показан на рис. 14.4, где Р»с. 14.4 точками О„„и О„л показано располо>кение целей 1 и 2 по результатам экстраполяции их траекторий, точка Оаа соответствует положению цели по результатам измерений. Более достоверна процедура принятия решения после дополнительной обработки результатов сравнения х„,-ха, для всех траекторий, удовлетворяющих условию (14.7).
В качестве меры окончательного соответствия измерений х',а той или иной )-й траектории с координатами хм мохнат использоваться расстояние между точками Оач и точкой Опа, соответствуюшей полученным измерениям. Та траектория, для которой это расстояние будет наименьшим, и будет считаться идентифицированной. Для случая, приведенного на рис. !4.4, результатам измерений соответствует вторая траектория Омз, поскольку Оа,>Оаа<ОапОаа.
В качестве критерия идентификации может использоваться и минимум квадратичной формы панче па п> 1=>тйпз> (хп!1-г!) с)!1, В! ,=! (14.8) 308 в которой йь — размерные коэффициенты, определяемые важностью >-й фазовпГй координаты. Та траектория, для которой квадратичная форма (14.8) будет наименьшей, и считается истинной. Следует отметить, что для близко расположенных целей интервалы между поступлениями от них результатов измерений могут быть очень малыми.
В таких условиях составляется матрица расстояний ОааОп, для всех )чх целей, прошедших проверку (14.7), и всех полученных >-х результатов измерений. Идентификация измерений осу>цествля- ется либо на основе перебора всех расстояний по определенным правилам с последовательным исключением наименее достоверных вариантов 17б), либо по правилу (14.8) с последовательным перебором всех траекторий для каждого измерения. Достоверность рассмотренных алгоритмов идентификации можно повысить путем предварительной классификации экстраполируемых траекторий по различным признакам (прямолинейиые траектории, траектории маневрирующих целей и т.д.). Размеры стробов отождествления должны одновременно удовлетворять двум условиям.
С одной стороны, они должны обеспечить попадание результатов измерений от соответствующей цели внутрь строба при любых реальных законах движения сопровождаемого объекта. С другой стороны, число попаданий мешающих сигналов внутрь строба должно быть минимальным. Суть одной нз самых простых методик выбора размеров стробов состоит в следующем. Пусть на )с-м цикле получены независимые измерения (14.1). При этом цель экстраполнруется по закону (14.2), в то время как на самом деле она перемещается с относительным ускорением аь представляющим гауссовский процесс с известной дисперсией Ря. В такой ситуации разность измерений на (Ы)-м и )с-м циклах будет представлять случайный гауссовский процесс Ляг=к()с~-1) — г(1с)=хя((с-ь1)-ь6м(1с-ь1)-ьа;Т'!2 — г(к) — хя((с)-~м(1с) (14.9) с дисперсией Р~;=2Р„,пят"/4+2Р„, (14.10) где Р„, — дисперсия ошибок прогноза, вычисляемая по формуле (3.85).
Для гауссовского процесса (14.9) с дисперсией (14.10) можно определить доверительный интервал (14.11) Лх; =К; в который разность ~а; (14.9) будет попадать с заданной вероятностью. Обычно выбирают 1Яс;<2. Если идентифицируемая цель и ОУ движутся с постоянными скоростями, то второе слагаемое в (14.11) можно опустить.
На практике цели идентифицируется обычно в стробах отождествления по дальности, скорости сближения и бортовым пеленгам в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Если при этом процессы экстраполяции и фильтрации выполняются по оптимальным алгоритмам, то размеры стробов уменьшаются от своих первоначальных, достаточно больших размеров (14.5), до меньших значений (14.11) в установившемся режиме.
Зта особенность обусловлена уменьшением величин Р„, в (14.11) вследствие уменьшения в (3.85) дисперсий Р(П ошибок фильтрации. 12 †38 309 14.3.2. ИдеитиФИКлЦИЯ С ОЦЕНИВлИИЕМ ПАРлМЕТРОВ исходных моделей Существенным недостатком идентификации результатов измерений в стробах отождествления является относительно низкая ее достоверность при сопровождении маневрирующих целей. Это связано с необходимостью применения достаточно больших корреляционных стробов (14.11), поскольку в процессе идентификации сравниваются три случайных процесса: измерений, экстраполяции н ускорений маневров.
Кроме того, сравнение в стробах отождествления возможно лишь по небольшому числу измеряемых фазовых координат (т < 4) и в ходе его не учитываются внутренние детерминированные связи экстраполируемых фазовых координат. Необходимо отметить, что в РЛС, использующих при АСЦРО идентификацию в стробах отождествления, разрешающая способность по всем координатам определяется не параметрами сигналов и антенн, а размерами стробов.
Поскольку при сопровождении интенсивно маневрирующих целей размеры стробов выбираются достаточно большими, то это предопределяет ухудшение разрешающей способности. Кроме того, сам факт выбора в качестве решающего правила порогового критерия (14.7) является нерациональным по крайней мере по двум причинам. Одна из них обусловлена сложностью назначения оптимального размера строба, адаптирующегося к быстро изменяющимся условиям сопровождения маневрирующих целей. Другая — предопределена низкой вероятностью правильного принятия решения вблизи границ стробов, когда даже небольшая погрешность измерений может изменить решение об их соответствии той или иной траектории на противоположное. Более совершенными являются алгоритмы, так называемой, бесстробовой идентификации, основанные на формировании решающего правила по минимуму того или иного квадратичного функционала.
В таком функционале можно учесть и предысторию движения и вероятность появления тех или иных траекторий и важность отдельных слагаемых для процедуры идентификации в целом и т.д.. Такой подход позволяет получить высокодостоверное решение, не принимая во внимание абсолютную величину функционала, а лишь определив его минимальное значение в процессе перебора траекторий. С другой стороны, абсолютное значение функционала, либо его составных частей, зависящих от несоответствия измерений и прогноза идентифицированной траектории можно использовать для адаптации процесса коррекции в алгоритмах адаптивной аналого-дискретной фильтрации, рассмотренной в 1)3.8.
Один из наиболее перспективных алгоритмов бесстробового отождествления результатов измерений основан на идентификации па- 310 яз 1=пз)п ,'~ (а, — а;) пи 18 (! 4.12) в которой йэ — размерные коэффициенты, определяющие важность того или иного коэффициента для достоверной идентификации. Та из экстраполируемых траекторий, для которой функционал (14.12) будет наименьшим, и считается наиболее достоверно соответствующей полученным результатам измерений. 14.4. АЛГОРИТМЫ АСЦРО С ИДЕНТИФИКАЦИЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ В СТРОБАХ ОТОЖДЕСТВЛЕНИЯ И -, -ФИЛЬТРАЦИЕЙ Рассмотрим один из самых простых алгоритмов функционирования РЭСУ при АСЦРО, в котором траектории экстраполируются по гипотезе изменения фазовых координат с постоянной скоростью, а результаты измерений идентифицируются в стробах отождествления с последующей а-, !3-фильтрацией.
При этом будет полагаться, что в этом режиме РЭСУ обеспечивает наведение самолета на геометрический центр группы целей по закону (7.22), (7.23) и выдачу команд целеуказаний нескольким ракетам по дальности Дчб () =!,М„), скорости сближения Ч, ! и бортовым пеленгам целей <р,кяд <р,,; в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
АСЦРО обеспечивается в процессе совместного функционирования импульсно-доплеровской БРЛС, автономных датчиков и БВС. Импульсно-доплеровская БРЛС формирует измерения дальности Д„до 31! раметров исходных моделей (3.86), которые применяются для прогноза (3.69) эволюций целей в промежутках между приемом отраженных от них радиосигналов, по правилу (3.92)-(3.94). Если после измерений результаты оценивания а; (1 = 1,п ) параметров а; (3.91) переходной матрицы Фр(!с, к-1) совпадают с теми их значениями, которые использовались в модели (3.86), то принимается решение о том, что эти измерения соответствуют экстраполируемой фазовой траектории.
Резкое отличие результатов оценнвания а, хотя бы от одного из априорных значений а; свидетельствует о том, что результаты измерения не соответствуют данной экстраполируемой траектории. Перебирая все траектории, можно с высокой достоверностью установить ту, которой соответствуют принятые радиосигналы. В качестве критерия идентификации удобно использовать минимум квадратичной формы 1 цели, скорости сближения Че„= — Д„с ней и бор- 2 товых пеленгов д, д„,. При этом контроли- руемая зона пространства просматривается одно- 3 лепестковым лучом путем последовательного механического сканирования антенны по закону, показанному на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
