2.3. Розробка структурних моделей блоків автоматизованої системи оцінки траєкторії

Структура радіолокаційних станцій суттєво залежить від їхнього призначення й місця установки, джерела сигналу, методів виміру координат і т.д. Однак при всім різноманітті РЛС можна виділити елементи, які властиві цілій групі радіолокаційних станцій. Наявність і особливості тих або інших елементів визначаються характером взаємодії РЛС і мети. Тому доцільно розглядати структуру радіолокаційної системи РЛС — ціль, а не ізольованої РЛС. Відповідно до чотирма видами радіолокаційних систем існує чотири типи узагальнених схем РЛС або системи в цілому.

РЛС властиво радіолокаційної системи має передавач, що випромінює в простір через антену зондувальні високочастотні коливання частота, що несе, і період повторення функції, що модулює, яких визначаються синхронізатором. Ці коливання після відбиття від мети стають сигналом, що несуть інформацію про неї. Прийняті антеною слабкі відбиті сигнали надходять у приймач через антенний перемикач (АП). Основним призначенням приймача є виділення (фільтрація) слабких сигналів на тлі перешкод, а також їх посилення до потрібного рівня.

Антенний перемикач забезпечує роботу приймача й передавача на загальну антену. В імпульсних РЛС антенний перемикач містить розрядників захисту приймача й блокування передавача. У момент випромінювання, на високому рівні потужності, розрядники пробиваються, підключаючи передавач до антени й закриваючи вхід приймача ( для запобігання його від потужного випромінювання передавача). Після випромінювання розрядники відновлюються, забезпечуючи безперешкодне проходження прийнятого антеною сигналу в приймач і накоротко замикаючи для нього відвід, що веде до передавача. У РЛС безперервного випромінювання роль антенного перемикача відіграє обладнання, що розв'язує, типу циркулятора, направляючи коливання, що йдуть до антени й від антени, по різних каналах. Іноді для кращої розв'язки прийомного й передавального каналів використовуються роздільні рознесені антена.

Основні операції при супроводі траєкторії. Після того як траєкторія виявлена, вона передається на супровід. Супровід траєкторії полягає в безперервній прив'язці до неї одержуваних у чергових оглядах оцінок і визначенні параметрів траєкторії. Рис. 2.4 ілюструє взаємозв'язок і послідовність виконання основних операцій при супроводі траєкторій.

Розразунки траєкторії

Стробірування і селекція

Оцінювання параметрів

Екстраполяція координат

Проверка критеріїв

Обнаружение обїекта

Вічисление размеров стробов

Рис. 2.4. Структурна схема основних операцій при веденні цілі

Блок 1 виконує стробирование й селекцію оцінок: вибирається одна з оцінок, найбільш близька до супроводжуваної траєкторії ( відповідно до вжитого заходу ), інші оцінки скидаються, а в умовах можлива ^го виникнення нових траєкторій передаються в обнаружитель. Отселектированная оцінка надходить у блок 7, де здійснюються траекторные розрахунки, зокрема оцінюються параметри траєкторії з обліком усієї наявної до цього часу інформації. Крім того, дана оцінка передається в блок 2, у якім оцінюються (згладжуються) параметри траєкторій по порівняно нескладних алгоритмах при спрощених припущеннях щодо закону руху об'єкта. Оцінка параметрів траєкторії в блоці 2 необхідна для забезпечення безперервності супроводу, і від неї не потрібно високої точності оцінювання, яка повинна забезпечуватися в блоці 7 перед безпосередньою передачею результатів вторинної обробки інформації їх споживачеві. Блоки 3 і 4 обчислюють екстрапольоване значення координат і розміри стробов на черговий огляд.

Якщо виявлений маневр об'єкта (блок 5), то процедури оцінювання параметрів, екстраполяції координат і обчислення розмірів строба повинні бути скоректовані. Зокрема, повинні бути змінені гіпотези про закон руху об'єкта, а відповідно й алгоритми оцінювання й екстраполяції. Задача оптимізації виявлення маневру може вирішуватися за допомогою розглянутих статистичних методів. Звичайно під маневром розуміють виникнення зміни (стрибка) швидкості руху об'єкта. Цей стрибок можна виявити за допомогою алгоритму, що обчислює оцінку прискорення об'єкта, що й порівнює отримане значення з порогом, обираним по заданій імовірності неправильного розв'язку про наявність маневру.

При ненадходженні нової оцінки перевіряється критерій скидання траєкторії (блок 6). Найпростіший критерій скидання — до пропусків оцінок підряд. При виборі значення k необхідно враховувати, що при збільшенні k зменшується ймовірність винесення неправильного розв'язку про скидання траєкторії із супроводу, однак при цьому зростають число супроводжуваних неправильних траєкторій і їх середня тривалість.

Неважко бачити, що операції, виконувані при супроводі траєкторій, значною мірою аналогічні тем, які повинні виконуватися й при виявленні траєкторії. Однак у силу більшого обсягу інформації на етапі супроводу ці операції будуть точніше, чим на етапі виявлення.

Фактично виявлення й супровід траєкторій можуть бути проведені за допомогою загального алгоритму одним обчислювальним обладнанням.

Найважливішу роль при вторинній обробці сигналів відіграє оцінювання параметрів траєкторії. Ця операція виконується вже на етапі виявлення, коли потрібно визначити параметри траєкторії (середню швидкість і напрямок руху) за початковим даними. На етапі супроводу траєкторії оцінювання можна здійснити більш точно. Результати вторинної обробки передаються споживачеві інформації, наприклад у вигляді згладжених траєкторій об'єктів, при цьому в блоці 7 бажане забезпечити максимальну точність оцінювання параметрів траєкторій, для чого слід використовувати оптимальні (або близькі до них) алгоритми.