Ярлыков М.С. и др. Радиоэлектронные комплексы навигации, прицеливания и управления вооружением летательных аппаратов. Том 2 (2012) (1152003), страница 26
Текст из файла (страница 26)
2.28,а,б видно, что прн приходе измерений от другой цели функционал (2.106) увеличивается на несколько порядков прн ращнчнях в измерениях, как по дальности (рнс. 2.28,а), так и по скорости (рнс. 2.28„6), что дает возможность достаточно просто регистрировать это событие. На рнс.
2.29,а,б приведены завнснмасгн вероятности щивнльного прнюпня решения о поступления намерений от лругнх целей ат расстояния между целвмн (рнс. 2.29,а) н от различий по акоростн (рнс. 229,6) прн различных периодах поступления нзмереннй ТгеТз. Из рисунков видно, что вероятность правильного прннатня решения о приходе намерений ат другой цели возрасиет с увеличением различий в кОординатах целей н с уменьшением периода абрицення к цели. Приведенные результаты сеидетельстеуют о высокое чуестеительностн функЧионпао (2.!06) к лрикоду измерений от другнт целей, обеспечивающей практическн стопроцентную достовернастыщентнфнкацнв измерений, поступавших даже от близко расположенных целей. 5 1О !5 20 25 30 35 40 т,с 50 0 5 10 15 20 25 30 35 40 г,с 50 2.9.
АЛГОРИТМЫ МЦС С ИДЕНТИФИКАЦИЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ В СТРОБАХ ОТОЖДЕСТВЛЕНИЯ И сг-, 15-ФИЛЬТРАЦИЕЙ Рассмотрим один из простых алгоритмов функционирования авиационных РЭК при МЦС, в котором траектории экстраполируются в соответствии с гипотезой изменения координат с постоянной скоростью, а результаты измерений идентифицируются в стробах отождествления с последующей а-, 13-фильтрацией (28, 36).
При этом будет полагаться, что в этом режиме РЭК обеспечивает наведение самолета на геометрический центр группы целей и выдачу команд ЦУ нескольким ракетам по дальности 13„я (7' = 1,Л~„), скорости сближения К и бортовым пеленгам целей ср,; ~р, в горизонтальной и вертикальной плоскостях. МЦС обеспечивается в процессе совместного функционирования импульсно-доплеровской БРЛС, ПНК и БВС.
Импульсно-доплеровская БРЛС формирует измерения дальности Р„до цели, скорости сближения Р' =-2)„и бортовых пеленгов <р, ф,„. При этом контролируемая зона пространства просматривается однолепестковым лучом путем последовательного механического сканирования антенны по закону, показанному на рис. 2.30, где окружность представляет сечение главного лепестка ДН в плоскости, перпендикулярной оси антенны. В такой ситуации ~р измеряется по центру пачки импульсов, отраженных от цели, а скорость τ— по доплеровскому сдвигу частоты.
Автономные датчики измеряют углы атаки а„, крена 7„, рыскания у„и тангажа 9„, а также производные ф„и 9„. БВС осуществляет завязку траекторий и их экстраполяцию, формирует стробы отождествления и идентифицирует в них результаты измерений, а также выполняет а-, р-фильтрацию и ранжирование целей по степени их опасности. Для решения поставленных задач в процессе СНП должны формироваться оценки дальности 15, скорости 1 0,8 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 10~ 10з Д21, м 10з 10' 0,95 Рг 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65 В, углов ~р„и ср, и угловых скоростей гв, и г», ЛВ. Эти величины оцениваются в результате выполнения следующих операций.
Результаты23„(!), В„(1), <р (1) и ~р,„(1) первого измерения для первой обнаруженной Рис. 2.30 цели заносятся в виде массива чисел в память БВС, после чего начинается формирование стробов отождествления по дальности, скорости и углам по правилу (2.75), предусмотренному для завязки траекторий: 06 0,55 0,5 10О 10' 61', и/с 1О Рвв злв 136 137 эв=г Ят' г~; эв=г Етвтт г,'; (2.107) г3фв =7г, а Т +2сг2 „, вг=г Я' г<„ (2, 113) (2. 114) Ф.(0) =Ф; Ф (г.)=ф,Ж)' Юэ(2)-~Ю ~ Юи(2) < Юз(2)*~Ю, Юэ(2) АЮ < Юи(2) < Юз(2)+ ЬЮ (2. 109) (2.
115) со (г„)=Ф~(8+1)+Ф(г„); швэ(ги) = фвз(тг+ 1) + 9(ги) (2. 116) (2, 111) 138 2 2 2 2 Здесь пои, ппи и о, а„,„— дисперсии погрешности измерения дальности, скорости и бортовых пеленгов; а - — дисперсия априорного 2 о распределения ускорения Р; пь„ и гз, — дисперсии априорного рас- 2 2 пределения угловых скоростей; /~гь, Й;„, lт „и Й „— коэффициенты, удовлетворяющие условию (2.76) с учетом требуемой вероятности завязки траектории. Одновременно с вычислением стробов (2.107) экстра- полируются дальность и скорость по закону: Ю,(2) = Ю„(1) + Ю„(1)Т; Ю,(2) = Ю„(1). (2.108) Если полученные на втором цикле измерения Р„(2) и Ри(2) удовлетворяют условиям то вычисляются значения угловых скоростей (2) фги( ) фги(2) (2) фви( ) фви( ) (2 110) и ускорения Ю(,) Ю.(2)-Ю.(1) Т на основе которых формируются результаты прогноза для третьего никла ф„(З) = фти(2)+ ф~(2)Т, грвз(3) = фви(2)+ Фви(2)Т (2.
112) Ю,(3) = Ю„(2)+ Ю(2)Т, Ю,(3) = Юи(2)+ Юи(2)Т. Если на третьем цикле результаты измерений Р„(3), Р„(3) и ф„,(3), фзв(3) попадут внутрь стробов (2.107), то принимается окончательное решение о наличии цели, результаты измерений поступают в качестве начальных условий в алгоритмы экстраполяции и фильтрации и начинается отсчет времени г„для обнаруженной цели.
Если условия (2. 109) не выполняются, то принимается предварительное решение о наличии еще одной цели и для нее повторяется вся процедура завязки траектории. В ситуации, когда полученные измерения Р„(1) и Р„(1) свидетельствуют о том, что обнаруженная цель удалена от истребителя на небольшое расстояние и приближается к нему с большой скоростью, процедуру завязки траектории можно упростить, ограничившись лишь выполнением условий (2. 109). После этого начинаются экстраполяция и фильтрация данной траектории.
На интервалах времени между измерениями в простейшем случае экстраполируются завязанные траектории на основе гипотезы изменения фазовых координат с постоянной скоростью: Ю (г ) = 0(7г) + ЮЯ2 Ю(0) = Ю . Ю,(г„) = Ю(й) ч- Ю(Е)г„, Ю(0) = Р„; ф„(г„) = Ф„(7г)+ Ф,(1г)2„Ф,(0) = Р ф„(г„) = ф.®+ ф,(И)г„, Ф,(0) = Р.и; Ф.,(г„) =ф,й); Ф.,(0) = Ф,„; В (2,113)-(2,116) Р, Р, Р и ф„, тр, — оценки, формируемые в соответствующих фильтрах после измерений на 1с-м цикле; г, — текущее время между измерениями, удовлетворяющее условию 0<гв<Т„еэти еэ экстраполированные текущие оценки угловых скоростей ЛВ в горизон- тельной и вертикальной плоскостях; Ф и 9 — текущие оценки скоростей изменения курса и тангажа, формируемые на основе измерений гу„ и 9„; Р„, .Р„, ф,„и ф,„— результаты последних измерений на момент завязки экстраполируемой траектории.
Текущие экстраполированные значения Р„Р,, тр, ф и ш, ог„поступают к потребителям информации для реализации используемого метода наведения и в ракеты в качестве команд ЦУ. Одновременно с решением уравнений экстраполяции для каждой 139 сопровождаемой цели на основе соотношений (2.81) и (2.113)-(2.116) формируются стробы отождествления; ЛВ=йп 2гз„„+2аж =)гб 2гг-.
+2од„, О (2. 117) б<р, =й„ где было учтено чъ о Х~(7г + 1) Е(а + 1) Ю(ь) IТ Опй 2п . I Т Ф,(~+1) Ф(~)-Ф,И)1/Т, ф.(й 1)=~ф.(~)-ф.(й)~Т, и- =2п-. !Т, о'- =2п-. 7Т, ако, Аб и А йя удовлетворяютусловию (2.76). Необходимо отметить, что в общем случае размеры стробов (2.117) меньше размеров аналогичных стробов завязки (2.107). Это обусловлено тем, что в (2Л17) используются дисперсии пз, оз:, пз, пд и п1, п1 более точных результатов оценивания Ь, О, !р„, ~р, и ф„, <р, по сравненшо с аналогичными дисперсиями юмерений и нцриорвькк сведений в (2.107). Если на момент времени (А+1)-х измерений условия О,()г+1)-Ы)<73„Я+1) < Р,Я+1)+Ы), ~'Зэ(й+1)-бО~) иЖ+1)-.Ото+1)+!123, «р (1+1)-бар„«р (1+1)~<р (1+1)+Л<р, р„(7+1)-ьф, < р (й+1)<ф„(7+1)+Д,р, (2.118) выполняются только для одной экстраполнруемой траектории, то полученные измерения считаются соответствующими этой траектории н используются для последующей коррекции в алгоритмах а-, )3-фильтрации.
Если условиям (2.118) удовлетворяют несколько траекторий, то вычисляется функционал (2.78) 1 =1,О Я+1) — 0()с+1) ) др+(13з()с+1) — В()г+1) дп и +(9~И+1) 'Рп(!с+1)) д~+(9,7Ж+1) <Р,„(к+1)) д~ для каждой 1-й нз этих трасс. Траектория, для которой 1, будет минимальным, и считается идентифицированной.
Коррекция результатов прогноза идентифицированной траектории по полученным измерениям проще всего выполняется по алгоритмам и-, р-фильтрации [28, 30, 36): 73Ф) = Озй)+ ггпФь((г) -2)эй))' 4(й) =В,(7) Р(В„ж)-!3,(й)); Юк Я) = О,(/г)+ аг(В„(7г) — 1),(!г)); В(к) = ~ (В„(lг) — Р,(к)); ф„Я) =гр (!г)+а „(гр,„()г) — гр (!г))); ',(~)=',"(. ()-..(~)); (2.120) Ф,® = р„(й)+ а„(р,„(7)- Р„(l )); Ч.Ж) = — "'(чэ,.й)-Ю.,((г)).
Здесь !3„В„у н д определяются законом экстраполяции 141 (2.! 13)-(2.115) на момент времени г„=Т; В, и Вг — оценки скорости по результатам измерения времени запаздывания (дальности ) и доплеровской частоты (скоростн сближения); аь |); — соответствующие постоянные коэффициенты усиления невязок измерений. После вычисления оценок (2.120) начинается новый этап экстраполяции (2.113)-(2.! 16). Траектории, для которых условие (2.118) не выполняется подряд в 3, 4 циклах, сбрасываются с сопровождения. По степени опасности цели ранжнруются по критерию минимального времени (26] (2.121) г, = В„()с+ 1)! ) 2)„()с+ 1) (, оставшегося до встречи с сопровождаемой целью.
Приоритет поражения целей определяется в порядке возрастания времени (2.121). Упрощенная схема логических связей основных этапов рассмотренного алгоритма МЦС приведена на рис. 2.18. Рассмотренный алгоритм МЦС, являясь одним из наиболее простых, не обладает высокой точностью сопровождения целей и требует достаточно большого времени (2...3)Т на достоверную завязку траектории. Если при использовании этого алгоритма истребитель наводится на геометрический центр целей, то низкая точность оценивания требуемых координат не препятствует его реализации. Однако при наведении самолета на наиболее опасную маневрирующую цель показатели точности сопровождения могут оказаться недостаточными. Кроме того, точность МЦС может оказаться недостаточной для эффективного ЦУ ракетам, что приводит к необходимости перехода к режиму СОЦ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
