Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации (1974) (1186213), страница 74
Текст из файла (страница 74)
К. Б. Алексеев, Г. Г. Бебенин, В. А. Ярошевский.2. Математические основы современной' радиоэлектроники. М., «Сов. радио», 1968. Авт.: И. А. Большаков, Л. С. Гуткин, Б. Р. Левий, Р. Л. Стратонович.3. Б о г у с л а в с к и й И.
А. Методы навигации и управления по неполнойстатистической информации. М., «Машиностроение», 1970.4. Р о м а н е н к о А. Ф., С е р г е е в Г. А. Вопросы прикладного анализа случайных процессов. М,, «Сов. радио», 1968.5. С т р а т о н о в и ч Р. Л. Условные марковские процессы и их прнменение-к теории оптимального управления. Изд-во МГУ, 1966.6. X а з.е н Э. М. Методы оптимальных статистических решений и задачиоптимального управления".
М., «Сов. радио», 1968.7. Д а в е н п о р т' В. Б., Р у т В. Л. Введение в теорию случайных сигналов и шумов. Пер. с англ. Под ред. Р. Л. Добрушина. М., ИЛ, 1960.8. Л и Р. Оптимальные оценки, определение характеристик н управление.М., «Наука», 1966.9. Р а о С Р . Линейные статистические методы и их применение. М., «Наука», 1968.40410. К о л н о г о р о в А. Н. Интерполирование и экстраполирование ста*ционарных случайных последовательностей. — «Известия АН СССР.
Сер. матем.»,1941, т. б, № 1.11. Ц ы п к и н Я. 3. Теория импульсных систем. М., Физматгиз, 1958.12. Goujet J . P. Utilization de la Transformation en 2 pour 1'etude de la porsuite automatizue des informations radar. — «Annales de Radio electricite». 1962,№ 1.13 Теория линейных следящих систем. Пер.
с англ. Под ред. А. М. Летова. М., Физматгиз, 1961. Авт.: Ньютон Д. К,-, Гулд А. А., Кайзер Д. Ф.14. Levine N. A new Tecnique for Increasing the Flexibility .of RecursiveLeast Squares Date Smoothing. — «Bell Sistem Techn. Journ.,» 1961, Xs 3.15. K a r u s h W. Stability of a Method of Smoothing in a Digital Computer. — «IRE Trans.», 1955, v. EC-4, Xs 1.16. Wiener N. Extrapolation, Interpolation and Smoothing of Stationary TimeSeries.
Technology Press and Wiley, New York, 1949.17. С к л а н с к и й Д. Выбор оптимальных параметров системы сопровождения при обзоре. — «Вопросы радиолокационной техники», 1958, № 2.18. К а л м а н Р., Б ь го с и Р. Новые результаты в линейной фильтрации и теории предсказания.—«Труды Американского общества инженеровмехаников; Сер.
Д,» М., ИЛ, 1961, т. 33, № 1.19. Singer R., Behnke К. Real-time tracking filter evaluation and selection.for tactical applications. — «IEEE Trans.», 1971 AES-7, № I.20. Экспресс-информация «Астронавтика и ракетодинамика», 1969, № 3 5 ,реф. 519.21. Точность измерения параметров движения космических аппаратов радиотехническими методами. М., «Сов. радио», 1970. Авторы: С. Д. Сильвестров и др.10. ОБЪЕДИНЕНИЕ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИНЕСКОЛЬКИХ РАЗНЕСЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ [I]10.1. Задачи, решаемые при объединении информацииот нескольких источниковКроме рассмотренныхУв" предыдущих главах задач по обработкеинформации одной РЛС, в радиолокационных системах, включающихнесколько РЛС, возникают новые специфические задачи обработки,связанные с объединением (обобщением) информации об одной цели,поступающей от нескольких источников.
Решение этих задач в автоматизированной радиолокационной системе обычно называется третичной обработкой информации [1].Основными операциями третичной обработки являются:— отбор и отождествление радиолокационных отметок, полученныхот различных источников по принадлежности к одной цели;— вычисление усредненных оценок параметров траекторий техцелей, данные о которых получены от нескольких источников.При выполнении перечисленных операций используются результаты вторичной обработки информации от каждой РЛС. Информацияпередается на пункт сбора в виде сообщений, каждое из которых относится к одной цели, и содержит следующие данные:1) ί — номер источника информации (РЛС),2) j — номер цели, присвоенной t-м источником (РЛС),405-3) krt}, β,;, ei}, ri}, β,;, zih / ^ — совокупность параметров траектории /-й цели в системе координат ί-й РЛС и момент времениих привязки;4) корреляционная матрица Ψ^ ошибок оценки параметров;5) характеристики /-й цели по данным ί-η РЛС, в состав которыхвходят, например:— характеристика государственной принадлежности — ХГП(у,— тип цели — Ti},— состав цели и т.
д.;6) признаки цели, полученные в результате предыдущих этаповобработки, такие, как:— признак новизны Пнг;, характеризующий тот факт, что /-я цельявляется новой для /-й РЛС (только что поставлена на сопровождение),— признак маневра цели Пм(у, показывающий, что по даннымί-й РЛС /-я цель совершает маневр,— признак потери цели П П ( Л показывающий, что по /--й цели на1-й РЛС в текущем обзоре имеет место пропуск отметки.Имея в виду перечисленные данные, каждое сообщение можно представить в видеJti ={ij, UiJt 0,„ Ψ,,, Хф Пф tt,l(10.1.1)где ии = Гф $l}, e ( J —координаты цели; \Jl}—ri}, $tJ, ztJ—составляющие вектора скорости цели; Х^—характеристики цели; П^—признаки цели.В результате третичной обработки на пункте сбора формируютсяобобщенные сообщения по каждой цели в виде7 р » { Р .
U p , Up, Ψ ρ , X pf ί ρ ),'(Ю.1.2)где р—>1омер объединенного сообщения (траектории). Эти сообщения и используются в дальнейшем в. системе управления для оценкиобстановки в зоне, обслуживаемой пунктом сбора информации.При решении задач отождествления информации в первую очередьсравниваются координатные и скоростные компоненты сообщений,полученных от различных источников. Такое сравнение имеет смыслтолько после приведения этих сообщений к единому началу отсчетав пространстве и времени,Приведение отождествляемых сообщений к единому началу отсчета в пространстве соответствует пересчету их параметров в системукоординат пункта сбора информации.
Пересчет производится по обычным формулам преобразования координат в пространстве [4]. Одновременно производится пересчет в систему координат пункта сборакорреляционной матрицы ошибок оценки параметров элементарныхсообщений.Приведение отождествляемых сообщений к единому началу отсчета во времени осуществляется путем экстраполяции координат и составляющих вектора скорости на очередной (k-й) момент объединения.При отождествлении сообщений об аэродинамических объектах, учитывая сравнительно невысокую скорость изменения координат, при406экстраполяции принимается обычно гипотеза о прямолинейном движении цели, независимо от наличия признака маневра.
Экстраполяцияпараметров космических объектов производится по полиномам, степени выше первой.Рассмотренные операции преобразования параметров сообщенийявляются предварительными. После их выполнения можно, перейтинепосредственно к решению задачи отождествления сообщений.
Этазадача решается в два этапа: сначала производится грубое отождествление пар сообщений и формирование групп предварительно отождествленных сообщений, а затем — точное отождествление сообщений,отобранных в группы по каждой цели.На первом этапе отождествление производится путем попарногосравнения координатных и скоростных составляющих сообщенийJtj и Jkl. Очевидно, если- сообщения Jt} и Jhl получены от одной и тойже цели, то должны выполняться условиягде AU flon , ДОдад — допустимыеотклонения, определяемые ошибкамиоценки и экстраполяции координат и составляющих вектора скоростисоответственно.'..
Все сообщения, удовлетворяющие условиям (3), объединяютсяв «пары», после чего «пары» объединяются в. группы. Каждую из таких групп будем называть группой предварительно отождествленныхсообщений (для краткости — группой А). 'Допустимые отклонения Д и д о ц и Д 0 д о п в выражении (3) выбираются из условия, чтобы вероятность попадания в группу А всех безисключения сообщений, принадлежащих одной цели, была близкак единице.
С учетом ошибок предыдущих звеньев обработки (первич*ной обработки, вторичной обработки), а также ошибок преобразования и экстраполяции координат, эти допустимые отклонения получаются достаточно большими. Поэтому группы сообщений, отобранныхпо условию (3), могут содержать в своем составе сообщения о нескольких целях.
В дальнейшем необходимо анализировать-сообщения, отобранные в группу А, сделью их точного отождествления.Для точного отождествления сообщений группы А могут быть использованы .характеристики и признаки, выдаваемые РЛС, в томчисле признаки принадлежности сообщений к источникам информациии нумерация целей в системе этих источников (РЛС). Возможное распределение сообщений группы А по источникам информации можетсоответствовать одному из следующих вариантов:а) все сообщения поступили от одного источника,б) все сообщения принадлежат различным источникам,в) от нескольких источников поступило одинаковое число сообщений,г) от нескольких источников поступило неодинаковое число сообщений.Для варианта а) безусловным является тот факт, что все сообщения,отобранные в группу А, принадлежат различным целям (истинным407или ложным) и не подлежат отождествлению.
Следовательно, группаА должна быть ((расформирована». Для варианта б) принимается, чтовсе отобранные в группу А сообщения относятся к одной цели. Допустимость такого решения следует из того, что при наличии двух целейв группе А хотя бы одна РЛС выдала по ним два сообщения. Для варианта в) общее количество целей в группе А определяется числом сообщений от любого источника. Это заключение вытекает из решенийдля первых двух вариантов, так как третий вариант можно рассматривать как комбинацию двух первых.
Для варианта г) считается, чтонаиболее вероятные данные поступают от источника, от которого имеет-.ся в группе А наибольшее число сообщений.Таким образом, признаки принадлежности сообщений к источникам информации позволяют решить задачу точного отождествлениявплоть до образования вариантов группирования элементарных сообщений (сообщений, полученных от отдельных источников) по каждойцели. Для вариантов а) и б) полученные решения являются окончательными. Для других вариантов требуется дальнейшая обработкас целью принятия окончательного решения на отождествление сообщений.При принятии решений на отождествление сообщений существенную пользу с точки зрения упрощения алгоритмов может дать анализпризнаков цели (цель новая, цель маневрирует и т.
д.). Однако окончательное решение принимается, как правило, на основе сравненияквадратичных форм возможных вариантов отождествления (см. следующий параграф).Решением задачи выбора оптимального варианта группирования сообщений заканчивается этап точного отождествления информации,полученной от нескольких источников по одной цели.Предположим, что задача оптимального группирования сообщенийрешена.