Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации (1974) (1186213), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Определение (оценка) координат радиолокационных отметок,полученных в результате однократного взаимодействия источника (цели) и получателя (РЛС) информации в канале связи «цель — РЛС».В процессе этой операции производится статистическая оценка*) дальности до цели (например, по задержке отраженного сигнала относительно момента посылки зондирующего сигнала), статистическая оценка радиальной скорости цели подопплеровскому сдвигу частоты отраженного сигнала относительно частоты зондирующего сигнала (для РЛСс •разрешением по радиальной скорости), а также статистическая оценкаугловых координат цели, закодированных .в параметрах модуляцииотраженного сигнала. Оптимальность решения задачи оценки парамет•> .В математической статистике под оценкой понимается как процесс «оценивания» параметра, так и результат этого процесса.
.ров понимается в смысле максимального приближения оценки к истинному значению оцениваемого параметра (в смысле минимизацииошибок оценки).Операции 1 и 2 выполняются на основе сигналов, полученныхв каждом периоде (цикле) обзора РЛС. Совокупность этих операций составляет содержание первого этапа обработки, называемого п е р в и ч ной о б р а б о т к о й р а д и о л о к а ц и о н н о й и н ф о р м а ции.3. Обнаружение траектории цели по совокупности радиолокационных отметок, полученных в ряде последовательных периодов (циклов)обзора РЛС. В процессе выполнения этой операции необходимо, установить принадлежность нескольких отметок из различных периодовобзора к одной цели, принять по ним однозначное решение о наличииили отсутствии цели, а также вычислить начальные значения параметров траектории обнаруженной цели.4.
Слежение за траекторией цели (сопровождение траектории цели).В процессе слежения за траекторией необходимо в каждом обзореотобрать новые отметки для продолжения траектории и уточнить параметры траекторий с учетом координат новых отметок.5. Траекторные расчеты по каждой (или части) из находящихся на-сопровождении целей в интересах потребителей радиолокационнойинформации. Сюда относятся точное сглаживание и прогнозирование(экстраполяция) параметров траекторий на рубежи принятия окончательных решений, определение районов старта и падения баллистических целей и др.Операции 3, 4 и 5 выполняются пообзорно на основе радиолокационных отметок, полученных в процессе первичной обработки информации, в общем случае нескольких РЛС.
Совокупность этих операций составляет содержание второго этапа обработки и называется в т о р и ч нойобработкойрадиолокационнойинформации.6. Третьим этапом обработки является о б ъ е д и н е н и е и н ф о р м а ц и и ' н е с к о л ь к и х и с т о ч н и к о в (отдельных РЛСили групп РЛС, имеющих общую систему вторичной обработки) по целям, находящимся в области перекрытия их зон обзора. В процессеобъединения информации решаются задачи отождествления (идеи-'тификации) траекторий, полученных от нескольких источников по одной и той же цели, и вычисления параметров объединенных траекторий.П'ри использовании для обработки радиолокационной информациицифровых вычислительных машин (ЦВМ), перечисленным операциям предшествует вспомогательная операция, состоящая в дискретизации и кодировании сигналов на выходе видеотракта приемногоустройства РЛС.
Устройство дискретного преобразования и кодирования сигналов является в этом случае согласующим звеном между аналоговым радиоприемным устройством РЛС и цифровой системой обработки радиолокационной информации.Последовательность выполнения перечисленных операций обработки радиолокационной информации показана на рис. В.2. Операции7первичной обработки обычно выполняются на каждой РЛС. Вторичнаяобработка радиолокационной информации может производиться совместно для комплекса РЛС (узла). Объединение информации обычнопроизводится на командных пунктах (пунктах сбора информации)с целью получения обобщенной радиолокационной обстановки в зонеответственности радиолокационной системы.РЛСРЛСОбнаружены?сигналовПервичнаяρрадиолокационной,информацииОценкацелейцелейИнформацияот i-гоистрчникаоТраекторныеВтора νπα ярасчетыобработка.IИнформацияот j-гоисточника.оОбъединение информацииРис.
В.2. Последовательное™ выполнения операций обработки радиолокационной информации.Задачи автоматизации процессов обработки радиолокационной информации. В реальных условиях слежения за многими целями, движущимися с большими скоростями, человек не в состоянии оперативнооценивать многообразие сложившейся обстановки, пользуясь тольковизуальными индикаторами. В связи с этим возникает проблема передачи части или всех функций человека-оператора при обработке радиолокационной информации вычислительным устройствам, т. е. проблема построения автоматизированных систем обработки радиолокационной информации.Автоматизация процессов обработки радиолокационной информации может быть частичной или полной. При частичной автоматизации создаются так называемые полуавтоматические системы обработки.8Человек-оператор (ОП) входит в полуавтоматическую систему как ееважнейшее звено, без которого работа системы невозможна (рис.
В.З).В автоматических системах все операции обработки выполняются с помощью вычислительных устройств. Функции человека в таких системах в основном ограничиваются наблюдением за работой системы и еетехническим обслуживанием (рис. В. 3).Для автоматизации процессов обработки необходимо прежде всегоразработать формализованные правила (алгоритмы) выполнения всехее операций. Теоретической базой для алгоритмизации процессов обраПолуавтоматичестя система оЬработкиВычислительнееустройство^йРадиоприемноеустройствоАвтоматическая система со~рао~етмиВычислитель УстройствоУстройство •пседискретизапервичнойустройство _ции аф~траекторией,кодированияббосиемаловУстройства tРис. В.З.
Принципы построения системы обработки радиолокационной информации.ботки является теория статистических решений и статистическая теориярадиолокации. Получаемые из теории оптимальные алгоритмы обеспечивают максимальный эффект выполнения операций в смысле выбранных критериев оптимальности, но без учета возможностей реализации.Базой для реализации автоматизированной системы обработки радиолокационной информации служат в первую очередь ЦВМ, а такжеспециализированные аналоговые и дискретные вычислительные устройства.
С точки зрения надежности, экономичности и габаритов аппаратуры предпочтение необходимо отдать цифровым вычислительнымустройствам. Система обработки, реализованная на ЦВМ и других специализированных цифровых вычислительных устройствах, называетсяцифровой системой обработки радиолокационной информации, а сампроцесс обработки называется в этом случае ц и ф р о в о й о б р а боткой р а д и о л о к а ц и о н н о й информации.При реализации системы обработки на ЦВМ должны учитыватьсяследующие особенности последних как дискретных преобразователейинформации:— для обработки на ЦВМ информация должна быть представлена-в дискретном виде и закодирована двоичным кодом (или другими кодами, с которыми оперирует ЦВМ);— преобразование информации в ЦВМ производится последовательно по тактам.
Объем информации, хранимой и преобразуемой в каждомтакте, является конечным.Первая из указанных особенностей обусловливает необходимостьпредварительной дискретизации и кодирования радиолокационных сигналов для обработки на ЦВМ. Дискретизация неизбежно ведет к потерям в пороговом сигнале и, следовательно, к потерям в качестве обработки по сравнению с оптимальной обработкой непрерывных (неквантованных) сигналов. Разработка оптимальных (с минимальными потерями информации) методов дискретизации радиолокационных сигналов является специфической задачей, возникающей при реализациицифровой системы обработки радиолокационной информации.Из второй особенности ЦВМ как дискретного преобразователя информации сЛедует ограниченность (конечность) ее быстродействия.Это, в свою очередь, приводит к ограничению пропускной способностисистем, построенных на базе ЦВМ.
Если теперь учесть необходимостьодновременной обработки информации о множестве целей, находящихсяв зоне обзора РЛС в реальном масштабе времени, то возникает проблема обеспечения требуемой пропускной способности цифровой системы обработки. Для решения этой проблемы во многих случаях приходится упрощать (видоизменять) оптимальные алгоритмы основныхопераций'обработки с целью их приспособления для реализации наЦВМ с заданной ограниченной производительностью или вообще•отказываться от автоматизации некоторых операций.Таким образом, разработка алгоритмов выполнения основных операций обработки, обеспечивающих приемлемые качественные характеристики выходной информации при одновременном учете возможностей их реализации на ЦВМ с ограниченной производительностью, является одной из основных задач автоматизации процессов обработкина базе ЦВМ.Алгоритмизация процессов обработки производится на начальнойстадии проектирования системы обработки радиолокационной информации, В дальнейшем необходимо увязать между собой отдельные элементарные алгоритмы и разработать комплексный алгоритм системыс учетом реализации на конкретной ЦВМ, определить степень автоматизации операции и этапов обработки, распределить функции междучеловеком-оператором и ЦВМ в системе ихт.
д. Решение перечисленных задач должно сопровождаться анализом эффективности построения отдельных подсистем и системы в целом по «внешним» (задаваемымпотребителями радиолокационной информации) или «внутренним»(специфическим для радиолокационной системы) критериям оптимальности.Раздел IОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ЦИФРОВОЙОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ1. ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ОБРАБОТКИДИСКРЕТИЗОВАННЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ1.1. Статистические закономерностиформирования радиолокационных сигналовВ данном параграфе рассматриваются основные закономерностиформирования радиолокационных сигналов в соответствии со статистической моделью радиолокационного наблюдения, что соответствуетэлементарному изложению необходимых в дальнейшем основных положений статистической теории радиолокации II, 10, 13, 18]./././.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
