Ярлыков М.С. и др. Радиоэлектронные комплексы навигации, прицеливания и управления вооружением летательных аппаратов. Том 2 (2012) (1152003), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Затем процедура повторяется для следующего цикла измерений. Если а т последоватечьных циклах цель обнаруживается й раз, Ит, то принимается окончательное решение о наличии в зоне обзора БРЛС новой цели. После этого результаты последних измерений заносятся в специальный файл БВС в качестве начальных условий для последующей ее экстраполяции в качестве новой траектории. Для принятия окончательного решения чаще всего используется логика обнаружения два из двух, два из трех, три из трех и три из четырех 1281. Качество функционирования алгоритма принятия решения о наличии новых целей характеризуется достоверностью и скоростью завязки траекторий. Количественно достоверность оценивается вероятностью принятия правильного решения о появлении новой цели, которая возрастает с увеличением вероятности правильного обнаружения БРЛС и числа циклов проверки перед принятием окончательного решения. Скорость завязки характеризуется временем реакции алгоритма принятия решения, под которым понимается интервал времени между входом новой цели в зону обзора БРЛС и принятием решения о ее наличии.
В общем случае это время — случайная величина, поэтому обычно оперируют с его математическим ожиданием и дисперсией. Следует отметить, что процедура реализации процесса завязки траектории может быть различной. В БРЛС с механическим сканированием антенны обычно применяется процедура так называемого скользящего окна, в МФРЛС с ФАР (АФАР) — процедура последовательных испытаний 1281. При процедуре скользящего окна результаты предварительных решений обрабатываются в нескольких последовательных циклах обзора БРЛС. Смысл этой процедуры поясняется рис.
2.19. Пусп последо- 117 вательность (гь г,, ..., г„] представляет результаты предварительного анализа отраженных сигналов во всех циклах измерений. При попадании результатов измерений 1-го цикла в строб отождествления считается, что г,=1, в противном случае г,=О. Если в окне из лг последовательных циклов обзора число обнаружений цели в стробах отождествления достигнет определенного значения 1с, то принимается окончательное Ий решение о завязке новой траектории.
В ситуации, когда 2, г; < 1с, окно ! из гл обзоров смещается на один цикл в сторону увеличения. На рис. 2.19 новое положение окна показано штриховой линией. Более совершенная, но и более сложная процедура скользящего окна, основана на формировании оценки Р, вероятности Р, завязки в нем новой траектории. Возможность использования этого алгоритма основана на предс- тавлении перемеСкользящее окно из щения скользящего й~ окна в виде дискретного марковского процесса [23] с конечным числом состояний и постоянными вероятностями перехода [27].
Решение о завязке новой траектории принимается при а условии, что на один цикл вперед г,>Р, где Р Рис. 2.19 требуемое значение вероятности. В МФРЛС с ФАР (АФАР) для завязки траекторий обычно используется алгоритм последовательной проверки гипотез истинности принятия решения о наличии новой цели (Н~) и ложности этого решения (Нз). Процедуру оптимального по минимуму СКО оценивания гипотез Н~ и На по результатам измерений г; (рис. 2.19) можно выполнить по алгоритмам обнаружения на основе бинарных наблюдений, которые рассмотрены в [27, 29]. Следует отметить, что способ последовательного обнаружения в МФРЛС с ФАР обеспечивает в среднем более высокую скорость завязки траекторий, чем способ скользящего окна.
Эта особенность обусловлена, в частности, тем, что в МФРЛС с ФАР можно направлять луч антенны непосредственно в предполагаемом напраапении сопровождаемого объекта и затрачивать существенно меньше времени на просмотр зон, свободных от целей. Важным фактором, влияющим на достоверность и скорость завязки целей, является размер стробов отождествления. С одной стороны, увеличение размеров этих стробов позволяет повысить вероятность повторного обнаружения интенсивно маневрирующих целей на следующем цикле измерений. Однако, с другой стороны, увеличивается вероятность попадания в большой строб другой цели.
В связи с этим представляет интерес обоснование оптимальных в некотором смысле размеров корреляционных стробов. Суть одной из простых методик выбора размеров стробов отождествления состоит в следующем. Пусть на Ьм цикле обзора получены некоррелированные измерения хгй координаты хз()с) = х, ([с) + Р,„, (Ус), ( г = 1, лг ), (2.71) по которым принято предварительное решение о наличии цели. При этом для следующего цикла координата х; экстраполируется в соответствии с законом х,(А+1) =хс([с)+хз()с)Т. (2.72) В (2.71) и (2.72) 1,„(Ус) — центрированный гауссовский шум с известной дисперсией сс„,; Т вЂ” интервал времени между двумя обзорами. Если скорость х(я) в (2.72) не измеряется, то она полагается случайным гаусг совским процессом с нулевым средним.
Дисперсия этого процесса а„, учитывающая степень неопределенности возможных значений скорости, определяется исхода из возможного разброса значений х м < х г ь х . В такой ситуации разность измерений Ьг = я(Ус+1) — г(А)= хЯ)Т+ Рясам+ 1) — Цяс(й), (2 73) обусловленная перемещением цели за время Т, также представляет цен- трированный гауссовский случайный процесс с дисперсией (2.74) Тогда разность измерений Ьг с вероятностью, близкой к единице, г г г будет лежать в диапазоне значений — ог Тг+2ог <Ьг < анТ 92о ..
Отсюда следует, что величину Ах =), ссг7.2, 2стг (2.75) можно использовать в качестве строба отождествления для координаты хь На практике коэффициенты й„„определяющие заданную вероятность попадания Агз в выбранный строб, выбираются в пределах [26] 119 1<8 <2. (2.76) Необходимо отметить, что для различных координат х, и на разных циклах измерений значения кь могут выбираться различными. Недостаток рассмотренного подхода заключается в нестрогости допущения о гауссовском характере распределения неизмеряемых скоростей х,, закон распределения которых более близок к равновероятному.
Однако этот недостаток проявляется лишь при выборе размеров первого строба для второго цикла измерений, после которого уже можно вычислить скорость х,, рассчитать более точное значение дисперсии оь и скорректировать размеры строба. Если же скорость х, измеряется 2 (вычисляется), то в формуле (2.75) дисперсия а~.. определяется дисперсией о2„,, измерений (вычислений) скорости. В такой ситуации применение формулы (2.75) является более правомерным. В 128) рассмотрен другой способ получения (2.75), основанный на использовании свойств распределения квадратичной формы Лл2(о~) ~ по закону у-квадрат. 2.8. ИДЕНТИФИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ Под идентификацией или отождествлением результатов измерений понимается процесс принятия решения об их соответствии той или иной экстраполируемой траектории.
Этот процесс включает два этапа. На первом этапе результаты измерений поочередно сопоставляются со всеми зкстраполируемыми траекториями. На втором — выбирается одна из траекторий, по тем или иным критериям наиболее достоверно соответствующая результатам измерений. Необходимо отметить, что первый этап может выполняться и цо другой стратегии.
Каждая из экстраполируемых траекторий поочередно ставится в соответствие всем принятым за время обзора результатам измерений (28). Выбранная по результатам Идентификации траектория и корректируется (фильтруется). Способы сопоставления и правило принятия решений в процессе идентификации могут быть различными. Рассмотрим наиболее употребляемые из них„один из которых основан на сопоставлении траекторий и результатов измерений в так называемых стробах отождествления, второй — на оценивании по результатам измерений параметров моделей, на основе которых экстраполируются траектории, третий — на основе анализа невязки измерений, а четвертый выполняется по результатам коррекции прогноза.
120 2.8.1. ИДентиФикАЦиЯ измеРений с сОпОстАВлением В стРОБАХ ОТОЖДЕСТВЛЕНИЯ Под стробом отождествления (корреляционным), понимается область многомерного пространства с размерами +Лх,. (1= 1,2л ) вокруг точки с экстраполированными на каждом цикле об- в Л~р, зора координатами. Пример Л0 пространственного строба Л АВС0 для двухмерного про- ЛП О Ф~ странства (т = 2) показан на 0 рис. 2.20, где точки 0„„0, С и О, соответствуют ЦМ самолета, результатам экст- 0 раполяции и измерений положения цели; 2Л0 и 2ЛФ,— 0 размеры строба по дальности и бортовому пеленгу в О, 2о горизонтальной плоскости. Суть сопоставления в стробах отождествления состоит Рис.
2.20 в том, что все полученные от одной цели измерения х; ( ( = 1,т ), где л2 — число измеряемых координат, поочередно сравниваются с аналогичными координатами хм (1=1,2л, 7' = 1,1'л' ) всех 1л'„экстраполируемых траекторий с учетом до- Ц пусков Лх,. Если хотя бы для одной координаты ~'-й цели не выполняется условие (2.77) ~~м — „,.( ( Лх;, то данная траектория исключается из дальнейшей процедуры принятия решения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
