Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации (1974) (1186213), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Новое вмешательство оператора(ввод корректур) потребуется только через некоторое время, когданакапливающиеся от обзора к обзору отклонение между истинной ирасчетной траекторией превысит допустимую величину или когда цельрезко изменит параметры траектории.Оператор в системе полуавтоматического сопровождения целей выполняет функции дискриминатора ошибок. Характеристика этогоэлемента системы является нелинейной, так как существует зона нечувствительности, в пределах которой корректуры не вводятся.
Размерызоны нечувствительности определяются разрешающей способностьюиндикатора и индивидуальными качествами оператора (остротойзрения, опытностью, степенью усталости в данное время и т. д.).Пропускная способность системы полуавтоматического сопровождения определяется требуемой частотой ввода корректур по каждойцели. Очевидно, чем меньше частота ввода корректур, тем большеечисло целей может обслужить один оператор, следовательно, тем больше пропускная способность системы.Системы полуавтоматического сопровождения находят применениев тех случаях, когда число целей, подлежащих сопровождению, ограничено и оператор (или группа операторов) способен обеспечивать слежение за каждой из них с заданной точностью. Кроме того, полуавтоматические системы используются как дублирующие в случае выходаиз строя автоматических систем обработки или при перегрузке последних интенсивными помехами.При полуавтоматическом сопровождении цели можно выделитьследующие этапы обработки информации:3031.
Завязка траектории по первому и второму вводам координат.2. Линейная экстраполяция координат,3. Уточнение (сглаживание) координат и составляющих вектораскорости движения цели по данным корректур.Рассмотрим основные формульные соотношения алгоритма полуавтоматического сопровождения целей.1. Для завязки траектории оператором производится съем координат двух отметок, полученных в соседних обзорах (критерий «2/2»)Рис. 7.22. Пояснение к процессу обработки корректур.или в разнесенных на время ( m — 1) То периодах обзора (критерий«2/т»).
По координатам двух отметок вычисляются составляющие вектора скорости цели по координатам хну:*•> — ии - Уг—У\tz—t1(7.9,1)где tlt t2 — время локации первой и второй отметки соответственно.За начальную точку траектории принимается вторая отметка(* 2 . Уг)>2, Экстраполяция координат производится по линейному закону:(7.9.2)где Δ/ 3 —период экстраполяции координат, который выбираетсяобычно кратным периоду обзора РЛС; t — число периодов экстраполяции относительно момента времени / 3 .3. Процесс обработки корректур и уточнения параметров траектории по данным корректур поясняется на рис. 7.22, где обозначено:уп — значение координаты £/, снимаемое оператором при л-йкорректуре; уп» — экстраполированное значение координаты в.моментлокации tn\ y'nt y'na — соответствующие значения координат, отнесенные к моменту ввода корректуры; ^ а а п — время запаздывания вводакорректуры относительно момента локации отметки.304Чтобы осуществить коррекцию траектории по координате у, необходимо вычислить разность Δί/η между снятым оператором значением координаты уп и экстраполированным значением этой координаты упъ в момент локации tn.
Но поскольку ввод корректуры происходит с запаздыванием / э а п , коррекция траектории будет произведенане в момент локации tn, а в момент t'n (рис. 7.22).Для вычисления Δί/η надо, зная у'Пд, уп.х и tzan> вычислить уп э путем обратной экстраполяции или, что то же, экстраполировать координату уп на момент tn по линейному закону, принимая скорость изменения уп равной yn_vВ соответствии с этим(7.9.3)&Уп = Уп-\-'уп-\г2&и— упэ,гДе Уп-\ — сглаженное значение скорости изменения координаты упосле ввода п — 1-й корректуры.Аналогично обрабатывается корректура по координате х.
РазностьАхп при этом вычисляется по формуле&Xn = Xn +(7.9.4)'xn-it3W—*«.где хп.х — сглаженное значение скорости изменения координатыпосле ввода п—1-й корректуры.Время запаздывания корректуры вычисляется в устройстве съемакоординат по формуле*зап —0>2*'.где β Λ — азимут антенны РЛС в момент ввода корректуры; β κ — азимут отметки (корректуры).Новые сглаженные значения скорости изменения координат вычисляются по формулам:τ'(7.9.6)где Т н — время между л — 1 - й и η-й корректурами, вычисляемоев ЦВМ по формуле;.Тк = ί κ Δ/ 8 ,где, в свою очередь ί κ — число циклов экстраполяции координат с момента ввода п—1-й корректуры..305Сглаженные значения координат (отнесенные к моменту t'n) находятся по формулам:(7.9.7)Коэффициенты сглаживания'А и В устанавливаются, обычно, спульта оператора.IсписокЛИТЕРАТУРЫ"1.
Б а ш а р и н о в А. Е., Ф л е Й ш м а н Б. С. Методы статистическогопоследовательного анализа и их приложения. М., «Сов. радио», 1962,2. К у з ь м и н С. 3. Цифровая обработка радиолокационной информации.М., «Сов. радио», 1967.3. L. Takach. Stochastic Processes Problems and Solutions. First published,1960.4. Ф у р м а и Я. А. Определение апостериорной вероятности положенияцели в пространстве по данным радиолокационного наблюдения.
— В кн.:Теория и техника радиолокации. М., «Машиностроение», 1968.5. Ф у р м а н Я. А. Нахождение траекторий целей по данным радиолокационного наблюдения при учете связи между соседними и отсчетами. — В кн.:Теория и техника радиолокации. М., «Машиностроение», 1968.6. Sittler R. w. An Optimal Date Association Problem in Surveillance Theory.— «IEEE Trans, on Military Electr.», 1964, vol.
Mil-8, Ni 2.7. Sponsler G. С First-Order Markov Process Reprensetation of Binary Radar Date Sequences. — «IRE Trans, on Inf. Theory». 1957, Kt 2.8. У а к с Н. Улучшение отношения сигнал/шум и статистика семействследов сигналов. — «Вопросы радиолокационной техники», 1956, Νί 1.8.ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ В ФИЗИЧЕСКОМ СТРОБЕИНДИВИДУАЛЬНОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ8.1. Принципы построения цифровых радиолокационныхизмерителей одиночных целейВ радиолокационных системах наряду с машинным сопровождением всех находящихся в зоне обзора целей возможно также индивидуальное сопровождение важных сточки зрения потребителей радиолокационной информации целей с помощью автономных измерительныхустройств, называемых радиолокационными измерителями [1].Радиолокационный измеритель представляет собой цифровоевычислительное устройство обработки информации, получаемой изограниченного физическим стробом объема зоны обзора РЛС. Блоксхема измерителя представлена на рис.
8.1, Предварительное целеуказание радиолокационному измерителю производится по данным ЦВМобнаружения и сопровождения траекторий. В дальнейшем построение306траектории цели осуществляется путем экстраполяции зоны ее возможного положения наследующий обзор по данным сглаживающего устройства точного канала.Как видно (рис. 8.1), в радиолокационном измерителе выполняютсяте же операции, что и в процессе сопровождения траекторий целейс применением ЦВМ. В качестве некоторых особенностей необходимоотметить следующие.1.
Совмещение операций первичной обработки сигналов и селекции отметок в стробе сопровождения. При этом, вследствие ограниченного объема строба, в нем можно реализовать оптимальные методыквантования и обработки сигналов.От системы- обнаружения^траекторииУстройствостробироВанияУстройстводискретизации сигналов8 стробеУстройствообработки.сигналовВ стробеУстройствосглаживанияи экстраполир.параметровГраницы стробовРис. 8.1. Упрошенная структурная схема радиолокационного измерителя.2.
Сглаживание параметров траектории производится по итерационным формулам так, чтобы точность сглаживания последовательно увеличивалась.Основной специфической задачей, подлежащей решению при синтезе радиолокационных измерителей, является задача обнаружения иселекции сигналов в стробах сопровождения. В настоящей главе указанная задача решается для случая двумерного (плоского) строба.Случай трехмерного строба не вносит принципиальных отличий в теорию, однако чрезвычайно громоздок при анализе.Предполагается, что на входе радиолокационного измерителя сигналы квантуются по координатам с дискретностью, обеспечивающейстатистическую независимость отсчетов, и по амплитуде на 2 уровня(двоичное квантование).8.2, Алгоритм оптимальной обработки в двумерном стробеЗадача обнаружения и селекции сигналов в стробе сводится к проверке многих гипотез, причем одной из них является гипотеза об отсутствии сигнала, а другие соответствуют наличию сигнала в той илииной ячейке строба.
Под ячейкой строба понимается элемент площадистроба, ограниченный интервалами дискретизации сигнала по координатам τ (г) и β, где τ — временная задержка сигнала, г — дальность,β — азимут.Как известно, достаточной процедурой при обработке результатовнаблюдений с целью проверки статистических гипотез является обра307зование отношения правдоподобия (или его логарифм) по данным выборки. В процессе принятия решения это отношение сравниваетсяс порогами, выбираемыми исходя из потерь, приписываемых правильным и ошибочным решениям.Получим выражение для логарифма отношения правдоподобия приобработке двоично квантованных сигналов в двумерном стробе (общийподход см. гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
