Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации (1974) (1186213), страница 57
Текст из файла (страница 57)
7.18.Граф объединенного алгоритма позволяет анализировать процессобнаружения и сопровождения траекторий в целом вместо анализапо частям, произведенного выше. Не повторяя рассуждений и выводовпредыдущих параграфов, уточним полученные там результаты. В частности, уточнению подлежит полученное в п.
7.5.2 выражение длячисла начальных точек ложных траекторий, образующихся в установившемся режиме работы.В объединенном алгоритме, реализующем критерий «2/т + Ип——к Т », число стробов равно m + v -+• к т — 1. Поэтому верхний пределсуммирования по / в формуле (5.15) будет /МаКС"— m + v Ч~ kT — ЬВерхний предел суммирования по s будет теперь sMftKC — оо , так какчисло-шагов при переходе из состояния ах в состояние am + n +k,-iв данном случае может быть сколь угодно большим.293Таким образом в объединенном алгоритме число ложных отметок,принимаемых за начальные точки новых траекторий, определяется поформулеNί =5*>.(7,8.1)TЕс.ли критерий подтверждения имеет вид 1/я, то ν = п.
Если далеекритерий сброса точностной, то вместо к т будет взято число стробов,соответствующих этому критерию.Среднее число передаваемых на сопровождение ложных траекторий теперь будетΝ; τ = Ν;π 1 ((7.8.2)т. е. меньше, чем для случая раздельной реализации, так как числоначальных точек уменьшилось. Соответственно уменьшится и числоложных траекторий, находящихся на сопровождении.7.8.2. Принципы построения машинного алгоритмаобнаружения и сопровождения траекторийВ дальнейшем для иллюстрации методики расчета требуемых параметров производительности ЦВМ необходимо условиться об основныхпринципах построения формульно-логической схемы машинного алгоритма обнаружения и сопровождения траектории (АОСТ).С этой целью принимается, что:1.
ЦВМ, на которой реализуется алгоритм ОСТ, построена по универсальной схеме с одним арифметическим устройством.2. В БЗУ ЦВМ имеется две зоны, одна из которых (БЗУ^ предназначена для записи информации текущего цикла обзора, а другая(БЗУ 2 ) служит для хранения информации предыдущего цикла, обрабатываемой в текущем цикле. Информация в БЗУ! записывается в порядке поступления. Выбор информации из БЗУ 2 для обработки производится в порядке простой очереди.3. В ОЗУ ЦВМ выделены отдельные массивы для хранения:— траекторий, находящихся на сопровождении (массив М ст ),— обнаруживаемых траекторий, т. е. завязанных начальных отрез-,ков траекторий, по которым еще не принято окончательное решениео передаче на сопровождение или о сбросе (массив М от ),'— начальных точек новых траекторий (массив М н ).Каждый из указанных массивов в свою очередь имеет две одинаковые зоны, в одной из которых (обозначаемой М) хранится информация,подлежащая обработке в текущем цикле (периоде) обзора, а в другой (обозначаемой М') — информация, накапливаемая для обработкив следующем цикле.
Запись информации в каждую из указанных зоннеупорядоченная (в произвольном порядке).2944. B процессе обслуживания каждой новой отметки, выбираемойиз БЗУ, последовательно производится:а) Проверка попадания этой отметки в стробы сопровождаемыхтраекторий. При попадании новой отметки в строб одной из сопровождаемых траекторий производится уточнение параметров последней иона переписывается в зону М'с7 (без стирания из зоны М ст ).б) Проверка попадания новой отметки в стробы обнаруживаемыхтраекторий из массива М от , если эта отметка не попала "ни в один изстробов сопровождаемых траекторий. При попадании-отметки в одиниз стробов обнаруживаемых траекторий принимается решение о продолжении анализа по этой траектории или она передается на сопровождение (записывается в зону М«т без стирания из зоны М и ).Ii1ti1и.2 *•*'—H&H"AРис.
7.19. Пояснение процесса размножения траекторий.в) Проверка попадания новой отметки в стробы первичного захвата, образованные вокруг отметок, хранимых в массиве М„, если этаотметка не попала ни в один из стробов обнаруживаемых траекторий.При попадании новой отметки в один из таких стробов завязываетсяначало новой траектории, которое затем записывается в массив Мот.г) Запись новой отметки в массив Mi, если она не попала ни в одиниз стробов первичного захвата, образованных вокруг отметок из массива Мн5. В конце каждого цикла обзора вся хранимая в зонах М ст , М о ти М н информация проверяется на старение, в соответствии с принятыми в алгоритме критериями сброса.
Информация, не удовлетворяющаякритерию сброса, переписывается в зоны. Мст, Мот или Мн (крометраекторий (начальных точек), получивших подтверждение хотя быодной новой отметкой). Вся остальная информация сбрасывается иячейки М ст , М от и М н очищаются.6. При принятой организации обработки (обслуживания) отметокдля подтверждения любой сопровождаемой (обнаруживаемой) траектории или для «завязки» новой траектории в стробе первичного захватаможет быть отобрано несколько отметок и по каждой из них строитсясоответствующее продолжение. Это приводит к размножению продолжений, показанному схематически на рис.
7.19. Размножение продолжений увеличивает общее число траекторий, находящихся в процессеобработки. Однако при небольшой плотности помех число таких случаев размножения будет невелико, и при расчете требований к ЦВМэффектом размножения можно пренебречь.295В соответствии с изложенными исходными предпосылками укрупненная операторная схема машинного алгоритма обработки информации при обнаружении и сопровождении траекторий выглядит следующим образом21,20, 8, 13, 14,19,11.4 Pr9 i 152, 2IITбI 4 Г7;9'll .
9 Г 1 2 И | 3 4 | A | 41(7.8.3)1 2 АA1 j r( 1 бPГ 1 8 ДА ') 9 ' 6 дА20AieОператоры этой схемы выполняют следующие функции:<!>! — организация очередного_^ Z1цикла обработки,Р а — проверка наличия в БЗУAинформации (отметок), подлежащейsобработке,А 3 — выбор из БЗУ очереднойотметки,Р 4 — проверка наличия в зонеМ с т ОЗУ сопровождаемых траекторий, не прошедших сравнения собрабатываемой отметкой из БЗУ,А5 — выбор из М с т параметровочередной непроверенной траектории, экстраполяция параметровтраектории и расчет размеров строба сопровождения,~г~|| t1Р е — проверка попадания отт/ IT \л I**метки в строб сопровождения,F, — присвоение признака подтверждения сопровождаемой траектории,Рис.
7.20. Граф-схема алгоритма обАв — уточнение параметров сонаружения и сопровождения траекпровождаемой траектории и запись,торий.этих параметров в массив Н'ст,Р е — проверка наличия в зоне М о т ОЗУ обнаруживаемых траекторий, не прошедших сравнения с обрабатываемой отметкой из БЗУ Х ,А 1 0 —выбор из М от параметров очередной обнаруживаемой траектории, экстраполяция параметров и расчет размеров строба обнаружения,Р ц — проверка попадания отметки в строб обнаружения,F12 — присвоение признака подтверждения обнаруживаемой траектории обрабатываемой отметкой,Р 1 8 — проверка критерия обнаружения траектории,•А14 — уточнение параметров траектории и запись их в зону Мст.Р 1 5 — проверка Наличия в зоне М н ОЗУ одиночных отметок, не'прошедших сравнения с обрабатываемой отметкой на предмет «завязки» начального отрезка новой траектории,I©296A.•'А м — формирование строба первичного захвата,Р 1 ? — проверка попадания отметки в строб первичного захвата,Fu — присвоение .признака подтверждения одиночной отметкииз М в ,А19 — расчет начальных параметров вновь завязываемой траектории и запись их в зону Мот»А го — запись обрабатываемой отметки в зону Mi в качестве начальной точки новой траектории,A 3 i — проверка информации, хранимой в зонах М с т , М о т и М и .
настарение и-подтверждение в закончившемся цикле обработки; сбросустаревшей и получившей подтверждение информации; очистка зонМ ст , М о т и М н .Для более наглядного представления на рис. 7.20 изображенаграф-схема взаимодействия операторов рассмотренного алгоритма.Отметим еще раз, что рассмотренная схема алгоритма не являетсяв каком-либо смысле оптимальной.
Не является она и типовой. Этопросто пример, на основе которого мы в дальнейшем будем производить необходимые расчеты. Без конкретного алгоритма расчет требуемых параметров производительности ЦВМ теряет смысл.7.8.3. Краткая характеристика потока требованийна входе ЦВМ обнаруженияи сопровождения траекторийПоток требований на входе ЦВМ обнаружения и сопровождениятраекторий представляет собой суперпозицию потоков ложных и истинных {принадлежащих истинным траекториям) отметок.Поток ложных отметок образуется прошедшими фильтр первичнойобработки внутренними шумами приемного устройства РЛС, а такжевнешними помехами естественного и искусственного происхождения.Здесь, как и ранее, принимается, что ложные отметки распределеныа.
зоне обзора равномерно, что соответствует пуассоновскому распределению их числа на цикл (период) обработки. Параметр потока ложных отметок Л п зависит от интенсивности помех, от порогов квантования сигналов, от фильтрующей способности алгоритмов первичной(предварительной) обработки и т. д. Обычно величина параметра потокаложных отметок регулируется автоматически. Мы в дальнейшем будемсчитать этот параметр фиксированным.В качестве модели потока истинных отметок будем также принимать пуассоновский потоке параметром Л д , равным среднему числуцелей, лоцируемых в единицу времени, т.
е.где Ыд —• среднее число целей, одновременно находящихся в зонеобзора РЛС; Т о — длительность периода (цикла) обзора.. Очевидно, при То = 1 сек Л ц = N H .297В свою очередь Ν α определяется по формулеп ц = Лвх7а,(7.8.4)где Л в х — параметр потока целей, пересекающих внешнюю границузоны обзора РЛС (влетающих в зону обзора РЛС); 78 — среднее времяпребывания цели в зоне обзора, определяемое путем усреднения возможных траекторий пересечения зоны обзора целями с учетом высот искоростей их полета.Параметр Λ δ χ можно определить из следующих соображений.Если, например, РЛС работает в районе крупного аэропорта, то Л в хможно определить по расписанию воздушного движения данного аэропорта и других аэропортов, трассы полета из которых (в которые)пересекают зону обзора РЛС. В системах ПВО параметр Л в х определяется ожидаемой {в соответствии с существующей доктриной) интенсивностью налета самолетов противника.Таким образом, вероятность получить за время То т.