Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации (1974) (1186213), страница 31
Текст из файла (страница 31)
ае.β = —Ч&,(4.4.6)./3. о/.7 = - Ч - + -^-г-сРешение этого уравнения даетУх = ( - β ± К Р 2 - 4αγ)/2α.Можно показать, что в рассматриваемом случае уравнение (6) имееттолько вещественные корни. После решения уравнения (6) выбираетсябольшее значение корня, если х0 < хц, # 0 <* R или_х0 > хц, yQ < R.В остальных случаях выбирается меньшее значение корня.144После вычисления координаты у1 координата хг находится однозначно из уравнения (5)..;4. Глубина виража (рм находится по одной из следующих формул;а) если маневр правый,XaXa XlXl<р м = π —arctg ~~при х ^ Х ц ,уг>Уа.Фм= ~ + arctgб) если маневр левый,цФ м = π — arctg * ~ **•<PM S =-^- +при хУн— УarctgФм = " 7 — a r c t g ^&X\ —5. Число точек на вираже определяется по формулегде Г о — период обзора РЛС.6.
Число точек на линейном участке траектории определяется поформулегде 1АВ=* YiXo—Xi7. Угол а 0 , определяющий направление полета самолета на линейном участке траектории,-определяется из соотношений (для правоговиража)£XQ — Х\αθ = πα 0 == к + arctg ^^-°Уо—Ухприxo>Xvyo>yltпри xQ=xltпри х2 > х0,при yl = y0, Xi>x 0 .α θ = - _ π + arctg ^^-° при Х!>х 0 , i/l>i/o^Xj — ДГоАналогичные выражения для случая левого виража могут быть получены непосредственно из рис.
4.5,После вычислений в ЗУ ЦВМ записываются отдельно параметрылинейного участка траектории (х0, у0, Vn, cc0, N n ) и участка виража(*i. i/i. Vu, Фм. N M ) .Таким образом, в рассматриваемом случае процесс моделированиятраектории в зоне обзора РЛС состоит в следующем. Сначала модели145руется момент влёта самолета в зону обзора как очередное событиеслучайного потока однородных событий. Затем при фиксированноммоменте / в х моделируются плоскостные координаты начальной точкитраектории (х0, Уо), высота Я о и скорость Vn полета самолета.
Далеетраектория самолета строится в виде двух сопряженных участков:прямолинейного и кругового.Возможны, естественно, и более сложные модели траектории.4.4.4. Моделирование потока истинных и ложных отметокна входе системы обработки радиолокационной информацииПроцесс формирования радиолокационных отметок от самолетов,находящихся в зоне обзора РЛС, можно представить следующим образом. Луч диаграммы направленности РЛС, вращаясь равномерно, пересекает траектории самолетов, находящихся в ее зоне обзора. Получающиеся при этом точки пересечения являются «идеальными» точками локации.Таким образом, для моделирования координат «идеальных» точеклокации необходимо решать совместно уравнение траектории и уравнение движения диаграммы направленности РЛС, которое можно записать в видегде β0 — азимут исходного направления (обычно β0 = 0); Т о — период обзора РЛС.Однако процесс моделирования можно упростить, если сначала впроизвольном порядке вычислить координаты каждой траектории, азатем расположить полученные значения в порядке возрастания дальности г и азимута β-.
Поскольку координата β однозначно связана с текущим временем tr то при упорядочении каждой паре координат ritβί можно приписать время локации tt.Полученные таким образом точки локации принадлежат самолетам,находящимся в зоне обзора РЛС. Однако не все эти точки в действительности будут обнаружены в текущем обзоре. Необходимо, следовательно, учесть вероятность обнаружения самолетов как функциюдальности г (см. предыдущий параграф). Далее для всех обнаруженных«идеальных» точек локации необходимо учесть ошибки измерения координат. Моделирование ошибок производится в соответствии с процедурой, описанной в предыдущем параграфе. Полученные случайныеошибки прибавляются к координатам «идеальных» точек локации.В результате получаются координаты «реальных» радиолокационныхотметок.Таким образом, для формирования потока радиолокационных отметок от множества самолетов, находящихся в зоне обзора РЛС, можноиспользовать все те операции, которые используются при моделировании последовательности отметок от одиночного самолета, добавивк ним операцию упорядочения отметок по времени локации.Перейдем теперь к вопросу моделирования потока ложных отметокв зоне обзора РЛС.
•146Каждую ложную отметку, так же как и истинную, будем задавать(при рассмотрении плоской картины) тремя параметрами: координатами гп (, β Λ f и моментом локации * л (.Случайные моменты /„ ( появления помехи могут быть заданы какслучайный поток однородных событий.
В качестве интервала времени,на котором рассматриваются реализации этого потока, должен бытьвыбран период обзора 7VПоследовательность операций 'моделирования ложных отметоксводится к следующей схеме:' •— моделируется поток моментов времени tni в интервале (О, Т)в соответствии с методикой, изложенной в п.
4.4.1;— находится азимут ложной отметки по формулегде nt = Un t/Tn] — целая часть отношения промежутка времени tn,к длительности периода зондирования Т п ; Δ β = (2к/Т0)Тс — угловаядискретность зондирования пространства;— находится дальность ложной отметки по формулегя/«с(Д*л(/2),(4.4.7)5где Δί π | = tn ι — tiiTn; с = 3• 10 км/сек.Полученная по формуле (7) дальность сравнивается с максимальнойдальностью РЛС. При г п t < rMaKC считается, что ложная отметка находится в зоне обзора РЛС, в противном случае информация о ней стирается.*Аналогичным образом формируются координаты других ложныхотметок.Отдельно взятая последовательность ложных отметок являетсяупорядоченной по времени локации. Однако.при наличии и истинных,и ложных отметок нобходимо производить совместное их упорядочение, чтобы получить объединенный поток истинных и ложных отметок.Далее, вообще говоря, необходимо еще проверить соответствие расстояний между соседними отметками потока разрешающей способности РЛС, но при не очень больших плотностях потоков истинных иложных отметок последнюю операцию, с целью упрощения, можноисключить.В заключение составим операторную схему алгоритма формирования потока радиолокационных отметок на входе системы обработкирадиолокационной информации.
Схема является укрупненной. Принятые в ней операторы имеют следующий смысл:Aj — определение момента tR окончания очередного периода обзора РЛС,tH = / к -! + Т о ,Р 2 — проверка условия tBX ( < tK принадлежности момента времени влета очередного (ί-го) самолета текущему периодуобзора,F 3 — прибавление единицы в счетчик числа m траекторийв зоне обзора РЛС «Счт> + 1 -><Счт»,А4 — моделирование координат начальной точки новой траектории,1471! i1219 19ф.13Рис.
4.6. Граф-схема моделируюшего алгоритма формирования потока истинныхи ложных отметок на входе системы обработки радиолокационной информации.А5 — моделирование скорости и высоты полета самолета,Ав — моделирование координат опорных точек и параметров новой траектории,А7 — моделирование момента tzx i + 1 входа следующей целив зону обзора РЛС,Ф а — организация счета просмотренных траекторий (организация счетчика — Сч т'),F e — прибавление в Сч т единицы,А10 — выбор очередной сопровождаемой траектории,Р и — проверка числа точек, просмотренных на траектории(Ni < Ν π ί + N M i ),А12 — сброс траектории,F 1 3 — вычитание единицы из счетчика т числа траекторий в зонеобзора РЛС «Сч т) — ί -*• <Сч т » ,А14 — моделирование «идеальной» точки локации ΐ-й траектории,Р 1 6 — моделирование процесса -обнаружения отметки,А1? — формирование ошибок измерения координат,А17 — расчет координат «реальных» отметок,Pie — проверка, все ли траектории в зоне обзора РЛС просмотрены «Сч m ' ) < m ) ,Р 1 в — проверка условия Сч т> О,А20 — формирование ложных отметок,148A2i — упорядочение ложных отметок и выдача их в систему обработки,Р а г — проверка условия N < No, где N o — заданное число реализаций,Я 2 з — останов.Операторная схема алгоритма имеет видг2ДРР Д Д Д Д1вФ1 8Р13ДСоответствующая граф-схема*AприведенаA Нl на рис.
4.6.СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ1. Б у с л е н к о Н . П . Моделирование сложных систем. М., «Наука», 1968.2. Математические основы современной радиоэлектроники. Под ред.Л. С. Гуткина. М., «Сов. радио», 1968. Авт: И. А. Большаков, Л. С. Гуткин,Б. Р. Левин. Р. Л. Стратонович.3. В е н т ц е л ь Е. С.
Теория вероятностей. М., «Наука», 1969.4. К а ц е н б о г е н М. С. Характеристики обнаружения. М., «Сов. радио»,1965.5. П о л л я к Ю. Г. Вероятностное моделирование на электронных вычислительных машинах. М., «Сов. радио», 1971.6. К о л и н К. К., Л н п а е в В. В. Проектирование алгоритмов управляющих ЦВМ. М., «Сов, радио», 1970.Раздел IIМЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИРАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ5.ЦИФРОВАЯ ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА ДВОИЧНО КВАНТОВАННЫХРАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ5.1. Общая характеристика задач первичной обработкирадиолокационных сигналовПервичная обработка является начальной стадией извлечения информации о целях на основе сигналов, полученных на выходе приемногоустройства РЛС. Обычно первичная обработка организуется по тактам.В случае импульсной РЛС продолжительность такта обработки равнадлительности периода зондирования.В процессе первичной обработки решаются следующие основныезадачи:- — группирование «раздробленных» отраженных сигналов и формирование пачек;— принятие решений о принадлежности сформированных пачекк истинным целям (обнаружение);— определение координат центра пачек» принятых за истинные,что соответствует определению мгновенных значений координат целейв момент локации;— привязка к координатам времени локации, что необходимо длядальнейшей обработки информации о целях.Рассмотрим более подробно перечисленные задачи.Эффект «дробления» отраженного от цели сигнала на целый ряд элементарных составляющих имеет место, во-первых, вследствие многоканальности РЛС.
Так, во многих РЛС обзорного действия диаграмманаправленности в вертикальной плоскости формируется с помощьюпарциальных лучей, каждый из которых образует отдельный каналобработки отраженных сигналов. Вследствие того, что парциальныедиаграммы сильно перекрываются, сигналы, принимаемые в нескольких соседних каналах, могут принадлежать одной цели.-Аналогичноеявление имеет место в РЛС, предназначенных для измерения радиальной скорости целей с помощью набора параллельно включенных допплеровских фильтров, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
