Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации (1974) (1186213), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Если у нескольких мащин первый по рангу параметр примерно одинаков, то лучшими среди них считаются те, у которых лучше второй по рангу параметр и т. д.до тех пор, пока не будет выбрана единственная машина.Процедура оптимизации является, многошаговой и сводится к последовательному сокращению числа рассматриваемых машин. В теории оптимального проектированиясистем такая процедура называется последовательным повышением уровня разрешающей способности Применяемого критерия эффективности,282Я< в (г) =PS (r) ( 1 ~PjV4) + P5 <r) PN4 PC (V 4 ),я» о W - P W 6 O - P i (')) + Ps (') Рл'5 ( 1 - ^ c (pV«1 a (0 = P 5 (f) (1 — P//6) + P s W PNS c ( b).π β о (')«(1 - P 5 ('))пет W « P S И (1—) Рлг7 0 - р с (V,)),π 7 s (г) = p s (r) (1 — p N 7 ) + p s (r) p N 7 P c (V7),Обозначения в формуле (7) аналогичны обозначениям, введенным в формулах (1)—(3).В соответствии с общей методикой исследования неоднородных цепей Маркова вектор вероятностей состояний на ΓΊΑ шаге в рассматриваемом случае имеетвид, (г)(7.6.8)3где П в 2 , 3 , 2уЭ;, (г) — матрица переходных вероятностей, неравныенулюэлементыкоторой рассчитываются по формулам (7).Из решения уравнений (8J получаем следующую систему рекуррентных уравнений для расчета составляющих вектора Р (г):7/-о(0 = P i ( г - 1 ) щ , (г) + Р , (/--1) л 2 з (г),Р| ( г - 1 ) я 4 8 (г)+ Р 6 ( г - !) π 6 β (г) +/—1)я?1(г)+Р.(/—1)=Рят.(7-6.9)Как и ранее, последнее уравнение системы (9) определяет суммарную вероятность обнаружения траектории на г-н шаге.7.6.3.
Графики нарастающей вероятности обнаруженияистинной траекторииС целью сравнения различных критериев типа «2/т + IIп» приобнаружении истинных траекторий на рис. 7.13 приведены рассчитанные по изложенной методике графики зависимости вероятности обнаружения от нормированной дальности drldM&KC. В соответствии с принятыми обозначениями rfMaKC — максимальная горизонтальная дальность действия РЛС; άτ ~~ текущая горизонтальная дальность действия РЛС; dr = Омане — r^d (T0)t где Ad (To) — изменение координаты дальности за период обзора То.283Вероятность обнаружения цели на r-м шаге определялись по формуле (гл. 4)[ - 0f68 (drВероятность правильной селекции истинных отметок в стробахподтверждения принималась постоянной и равной Рс = 0,95.
Плотность ложных отметок равна I0" 4на единицу объема зоны обзора.Из анализа и сравнения графиков следует, что сточки зрения уменьшения числа шаговпри обнаружении истинной траектории целесообразно применять критерии «2/m-f 1/я», причем небольшие колебания патне приводят к существенному изменению числа шагов для обеспечения близкой к единице вероятности обнаружения истиннойтраектории.
Высокая (порядка0,98) вероятность обнаруженияистинной траектории по указанРис. 7.13. Графики нарастающей вероят- ным критериям достигается наности обнаружения истинной траектории.дальности, соответствующей 0,75от максимальной дальности дей-'ствия РЛС.Применение критериев подтверждения «//л» (I > 1) приводит к существенному удлинению процесса обнаружения истинных траекторий.7.7. Алгоритм сопровождения траектории целии его статистический анализПроцесс обработки информации о цели на этапе обнаружения траектории заканчивается, как только выполняется установленный критерий ее обнаружения.
После этого вычисляются начальные значенияпараметров обнаруженной траектории и она передается на автосопровождение. Автосопровождение цели понимается в дальнейшем в смыслеавтоматического продолжения траектории ее движения и уточненияпараметров этой траектории, так что термины «автосопровождениецели» и «автосопровождение» (или просто, «сопровождение») траектории понимаются в одинаковом смысле. Более предпочтительным является термин «сопровождение траекторий», которым и будем пользоваться в дальнейшем.В данном параграфе рассматриваются принципы построения и анализа алгоритмов обработки информации на этапе сопровождения траектории. При этом процесс сопровождения траектории рассматриваетсяизолированно от других процессов обработки, в том числе и от процесса обнаружения траектории цели.2847.7.1.
Общая характеристика и сТрукТурнаА сЦма аЛгбриТМйсопровождения траекторииВ процессе сопровождения каждой траектории решаются две основные задачи: стробирование и отбор новых отметок для продолжения траектории (селекция траектории); сглаживание параметров траектории и построение функции, описывающей изменение этих параметровво времени.Принципиально выполнение обеих перечисленных задач можетбыть реализовано с помощью единого алгоритма. В этом случае требуемое качество решения задачи сглаживания параметров траекториидолжно быть согласовано с потребителями информации. Однако возможен и такой вариант построения системы, когда на алгоритм сопровождения возлагается только задача слежения за траекторией-дели,а для высококачественного сглаживания параметров траектории в интересах потребителей информации создается отдельный вычислитель*ный алгоритм, который в дальнейшем будем называть алгоритмомтраекторного сглаживания (АТС).Целесообразность выделения специального алгоритма траекторногосглаживания следует, по крайней мере, из таких соображений.1.
Операции оценки и экстраполяции параметров траекториидля обеспечения непрерывности ее сопровождения должны производиться в системе Координат, измеряемых РЛС, по ходу обновления информации. К точности выполнения этих операций не. предъявляетсяособо жестких "требований, что позволяет производить вычисления поупрощенным формулам, исходя из гипотезы прямолинейного движения цели.2. Сглаживание параметров траектории в интересах потребителейрадиолокационной информации должно производиться с учетом всехдоступных сведений о характере движения цели (воздушная или космическая цель, маневрирующая или неманеврирующая цель и т.
д.) поточным формулам. Сглаженные параметры при этом могут быть представлены в другой,'отличной от радиолокационной, системе координат(например, в прямоугольной системе координат с центром в точке расположения пункта сбора информации). Более того, в интересах потребителей или по соображениям более удобного сопряжения с другимиалгоритмами системы для сглаживания могут быть выбраны совсемне те параметры, которые необходимы при сопровождении траектории(например, параметры эллиптической орбиты при сопровождении космических объектов, курс и модуль вектора скорости при сопровождении самолетов и т. д.).3.
Потребителей интересует в первую очередь информация о целях, представляющих наибольшую важность для системы (например,самолеты, следующие на аэродром посадки в АСУ крупного аэродрома).Именно по таким целям и необходимо рассчитывать точные значенияпараметров траектории. Естественно, не все обнаруживаемые в зонеобзора РЛС цели одинаково важны, а некоторые из них вообще непредставляют интереса для системы (удаляющиеся цели, пролетающие цели и т. д.). Следовательно, сглаживание параметров с высокой285точностью необходимо только Для части сопровождаемых целей.
Выделение отдельного алгоритма траекторного сглаживания позволяетв данном случае уменьшить требования к производительности вычислительных средств.С учетом высказанных соображений структурная схема алгоритмасопровождения траектории изображена на рис. 7.14.В блоке 1 алгоритма решается задача отбора и селекции отметкидля продолжения траектории.
Алгоритм стробирования и селекцииотметок в стробе строится в соответствии с теоретическими предпосылАлгоритмИнформация.сгла$параметров _•J1 траектврип потребителямЧ,АCmpoaupoSa пае а селен~цая но&ь/х"^"1 Отметокпараметров^ /яре.Зкстраполяци. якоординатZLПроверкакритерийнетсброса траек^Ι mopuu.ЧислоВычислениепропусков размеровстроба наотметок £\(п+1} обзорДау Сорос с сопровожденияРис.
7.14. Структурная, схема алгоритма сопровождения траектории.ками, изложенными в § 6.5. Отсел екти ров а иной отметке присваиваетсяномер сопровождаемой траектории, и она передается на вход алгоритма траекторного сглаживания (блок 6). Одновременно новая отметкаиспользуется для оценки параметров и экстраполяции координат целина следующий обзор, т. е. для подготовки следующего цикла стробирования и селекции.
Для этого последовательно производится:1. Вычисление сглаженных параметров траектории при упрощенных предпосылках о законе движения цели и ошибках измерения координат (блок 2). В некоторых случаях координаты вообще не сглаживаются, а скорости изменения координат сглаживаются по простейшим формулам.
Наиболее сложный из применяемых здесь методовможет сводиться к последовательному сглаживанию при гипотезе линейного движения цели (гл. 9).2. Вычисление экстраполированных значений координат на следующий обзор (блок 3). Экстраполяция производится по линейномузакону.3. Вычисление размеров строба (блок 4). При этом используютсяточностные характеристики измеренных и экстраполированных координат, а также информация о пропуске отметок в стробе.2864. При отсутствии новой отметки для продолжения траекториипроверяется критерий сброса этой траектории с сопровождения(блок 5).
При выполнении критерия сброса сопровождение траекториипрекращается, а предыдущая информация о ней «стирается». Если жекритерий сброса не выполняется, то в качестве координатотобраннойновой отметки используются координаты экстрополированной точкии производится новый цикл вычислений.Таким образом все операции алгоритма сопровождения, кроме сброса траектории с сопровождения, являются известными (гл. 6).Критерий сброса траектории с сопровождения рассматривается в следующем пункте.7.7.2.
Критерий сброса траектории с сопровождения.Графы алгоритмов сопровождения траекторийВ общем случае при принятии, решения о сбросе траектории с сопровождения наряду с наличием отметок для ее продолжения долженучитываться целый ряд тактических факторов, к которым можно отнести: важность цели; возможности цели изменять свою траекториюв полете; текущие координаты цели, направление ее полета и продолжительность пребывания в зоне обзора РЛС и т. д.Однако учет тактических факторов чрезвычайно сложен и не всегдадоступен из-за ограниченной производительности.
вычислительныхсредств. Поэтому основным критерием при принятии'решения о сбросетраектории с сопровождения является появление некоторой пороговойсерии пропусков отметок в стробах сопровождения.При установлении порога сброса можно исходить из некоторого эквивалентаколичества информации, накопленной в процессе сопровождения. Это количество информации можно характеризовать, например, точностными характеристиками предсказания положения цели на следующий обзор по данным предыдущих измерений. С увеличением числа пропусков отметок неопределенностьположения цели в следующем обзоре увеличивается, что приводит к необходимости увеличивать размеры строба. При некотором числе пропусков размерыстроба сопровождения достигают размеров строба первичного захвата, соответствующего максимальной неопределенности в положении цели, *огда ее параметры совсем неизвестны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
