3. Проверка частоты ложных тревог при обнаружении обr1 и обr2 (по п. 3.2.2.1.4 тз).

   1. Установить имитатор множественных целей (ИМЦ), задействовать все (8 х 3) =24 канала, работающие в разных спектральных диапазонах (). Установить фильтры, снижающие (при необходимости) уровень сигнала.

   2. Включить канал «У» изделия, генератор ИМЦ не включен.

   3. Записать более 100 кадров с выхода УФ камеры.

   4. Обработать с помощью ПО С/Ш все 100 кадров, определить в каждом кадре уровни шума и СКО в нескольких фрагментах по полю, выбрать максимальное значение СКО и среднее значение СКО по 100 кадрам.

   5. Установить порог на уровне 6. Определить количество ложных тревог - Nлт, т.е. количество импульсов, возникших в кадре и превышающих требуемый порог обнаружения (6), в отсутствие сигналов от спроецированных излучателей (Nложн). Повторить то же, но при включенном ИМЦ (проецируются 24 излучателя - цели).

   6. Установить порог на уровне 8. Определить количество ложных тревог в отсутствие сигналов от спроецированных излучателей (Nложн) и при их проецировании.

   7. Установить порог на уровне 10. Выполнить измерения количества ложных тревог аналогично п. 6.6.3.6; определить Nлт.

   8. Определить частоту ложных тревог Fлт [с^-1] в зависимости от уровня установленного порога (6, 8, 10):

А) при выключенном ИМЦ и

Б) с учетом сигналов от ИМЦ.

Для этого необходимо количество зарегистрированных ложных тревог – Nлт – отнести к времени наблюдения, т.е.

F1 лт(6, 8, 10 )/ с = {Nлт =f(6, 8, 10 )} / (100кадров Tк ) =

= Nлт / 4сек = 0,25 Nлт [с^-1],

где Tк – время кадра.

В выполненных измерениях ложные тревоги определяются, в основном, собственными шумами аппаратуры.

9. Ввести алгоритм [Ал-3] и обработать с использованием [Ал-3] записанные кадры (100 кадров) для каждого из установленных порогов.

10. Определить количество ложных тревог и Fлт в зависимости от уровня порога и с использованием специального алгоритма [Ал-3]: F2 лт(6, 8, 10 )/ с = f (6, 8, 10, Ал-3).

11. Последовательно оценивается эффективность обработки информации в двухканальной системе обнаружения.

    1. Оценка снижения Fлт за счет использования алгоритмов обработки информации в блоках ФПУ-УФ и ФПУ-БИК (Ал-2К) выполняется на выходе двухканальной системы обнаружения, соответственно, на входе в модуль электронный:

F3 лт(6, 8, 10 )/ с = f (6, 8, 10, Ал-3, Ал-2К).

2. Оценка эффективности следующей операции (программно-аппаратной – Ал-МЭ) по обработке сигналов в двухканальной системе, осуществляемой в Модуле электронном ( в блоке логики и управления):

частота ложных тревог на выходе МЭ

Fлт_(Ал) /с = f [n, Ал-3, Ал-2К, Ал-МЭ)].

12. Экспериментально определенная (на выходе модуля электронного) частота ложных тревог -Fлт_(Ал) - при совместной работе двух каналов обнаружения и их блоков обработки сигналов

Fлт_(Ал) (с^-1 ) = f (n, Ал-3, Ал-2К, Ал-МЭ),

должна соответствовать требованиям ТЗ, т.е. частота ложных тревог на выходе изделия - Fлт_(Ал) – с учетом обработки сигналов разработанными алгоритмами (Ал), реализованными в программно -аппаратном комплексе, не должна превышать частоты ложных тревог, заданной в ТЗ:

Fлт_{(Ал )}с^-1  (Fлт_(ТЗ) = 10^-4 1/сек.).

6.6.3.13 Изделие соответствует требованиям ТЗ, если выполняется неравенство п. 6.6.3.12.

4. Определение угловых координат ОБ(R) в поле зрения со среднеквадратической ошибкой не более 30’ ( по п. 3.2.2.1.5 ТЗ ).

Справка: Угловой размер пиксела в канале «У» составляет:

- в центре поля зрения (2 от 0 до 30) ~ [5 х 5],

- в поле зрения при 2 от 30 до 80 ~ [7 х 7 ],

- при 2 = 95 - [8,2 х 8,2 ] .

Очевидно:

- если центр проекции излучателя совпадает с центром пиксела, то СКО (  ) меньше требований ТЗ;

- если центр проекции излучателя совпадает с границей пиксела, то СКО (  ) также меньше требований ТЗ.

Ситуация ухудшается, если изображение «точечного» излучателя движется под углом к любой из осей координат.

Наихудшие ситуации наблюдения могут возникать на краю поля зрения (при 2>80). Но даже в этом случае СКО (  ) меньше требований ТЗ (по ТЗ  не более 30’) .

23’

16,4’

Таким образом, объем испытаний принципиально можно существенно сократить, т.к. даже на краю поля зрения в наихудшей ситуации наблюдения размер зоны максимального сигнала в угловой мере (23’) не превышает требований ТЗ по СКО ( менее 30’).

В расчетных значениях координат при больших углах поля зрения необходимо учитывать влияние дисторсии объектива. До начала испытаний по ТУ для каждого объектива и двух ФПУ, входящих в состав испытуемого изделия, по результатам измерения дисторсии в каждом из каналов паспортизуются угловые координаты каждого пиксела ФПУ в поле зрения для каждого канала (т.е. для двух областей спектра).

Измеренные значения угловых координат в поле изображения объектива, входящего в состав испытуемого изделия, фиксируются в «Таблице», в которой для каждого пиксела (xi; yj) приемной матрицы ФПУ фиксируются измеренные значения угловых координат (i, j). Оформляется Таблица соответствия положения каждого пиксела N(xi; yi) его угловым координатам: N(xi; yi) = N(i, j). В «Рабочей Методике…» представлены Таблицы для канала «У» (для рабочего диапазона спектра - УФ) и для канала «Л» (для рабочего БИК диапазона спектра). Учитывая, что качество объектива «симметрично» относительно оси объектива, последующие статистические измерения следует проводить только в одном квадранте поля зрения. Излучатели стенда Ао, Во, Со проецируются на

площадь этого квадранта с последующим перемещением проекции Ао, Во, Со вдоль оси Y на угол 40.

6.6.4.1 Подготовка к испытаниям.

Установить испытуемое изделие на поворотный стол.

Разместить изделие на ПС таким образом, чтобы проекция центра входного зрачка объектива изделия на установочную плоскость планшайбы ПС совпадала (с требуемой точностью) с проекцией вертикальной оси вращения планшайбы поворотного стола (оси Y) на установочную плоскость. Проверить «соосность» поворотного стола (ПС) стенда и коллиматора стенда, и «соосность» оптической оси объектива испытуемого изделия (Поста) с оптической осью коллиматора. Положение центрального элемента ФПУ, на котором материализуется проекция оптической оси коллиматора, должно соответствовать координатам, записанным в «Паспорте ФПУ" Поста.

Азимутальные измерения. Для изменения положения проекции излучателя стенда в плоскости изображения по координате Х изделие необходимо вращать вокруг оси Y.

Угломестные измерения: смещение изображения по оси Y за счет разворота.

Смещение изображения по оси Y обеспечивается разворотом изделия вокруг горизонтальной оси X (перпендикулярной к оптической оси объектива).

Проведение измерений.

2. Включить излучатель №1 стенда (в канале «УФ»). Установить комплект оптических элементов КОЭ-4, при котором энергетическая освещенность входного зрачка объектива при проецировании «точечного» излучателя составит Е _вх.зр. = 210^-11 вт/см² в рабочей области спектра  (состав КОЭ-4 указывается в «Рабочей методике…»). Открыть шторку ЦУИБ.202412.002 (в канале «УФ» стенда).

3. Включить испытуемое изделие.

4. Проверить, что положение изделия на поворотном столе (ПС) соответствует условно «нулевому» азимутальному положению стола. При этом «точечный» излучатель основного канала коллиматора должен проецироваться в центр поля зрения канала «У», т.е. на центральный элемент ФПУ в соответствии с «Паспортом ФПУ»; обозначим эту проекцию Ао. При необходимости откорректировать положение изделия.

5. Записать отсчеты по шкалам угловых поворотов стола ПС: {_{отсч.ПС}(Ао);  _{отсч.ПС}(Ао)}. Зафиксировать соответствие № элемента в строке и № строки центрального пиксела {№_цэл, №_цстр } паспортным значениям для ФПУ {№^пасп_цэл, №^пасп_цстр }.

Координаты Ао(о; о )  Nц.ФПУ (Nо эл.пасп; Nо стр.пасп)

Примечание:

Номер строки - №стр- определяет положение проекции «точечного» излучателя по оси Y; номер элемента в строке - №эл - определяет положение проекции «точечного» излучателя по оси Х.

2. Открыть шторку (ЦУИБ.203412.003) между светоделительной пластиной ЦУИБ.755489.004 и зеркалами ЦУИБ.755515.023. При этом зеркалами (ЦУИБ.755515.023) создаются дополнительные проекции «точечного» излучателя:

• Во – на угловом расстоянии 24 от проекции Ао (по горизонтальной оси);

• Со – на угловом расстоянии 30 от проекции Ао;

т.е. вдоль горизонтальной оси в направлении строки проецируются в плоскость ФПУ три излучателя – Ао, Во и Со (угловые расстояния между излучателями Ао, Во и Со вдоль оси Х указаны в «Рабочей методике…» ).

Зафиксировать паспортные значения координат проекций излучателей (Ао, Во, и Со).

2. В изделии (в ПО С/Ш) установить порог ( в каждом кадре), равный ~ 10. В процессе обработки (70…100 кадров) в каждом кадре определить координаты проекции каждого из излучателей, обозначим проекции (А1, В1, и С1), которым соответствует максимальное значение сигнала, превысившее установленный порог (10) - Usмах, т.е. номер строки и номер элемента {№стр, №эл}, соответствующие Usмах(№стр, №эл). Выполнить, используя ПО С/Ш, запись сигналов серии кадров (~70…100 кадров), с проекциями 3-х излучателей.

Обозначения для Usмах:

- ki – номер кадра,

• измеренные линейные координаты Usмах_кi{№эл_кi, №стр_кi} в проекции излучателя А1 в плоскости изображения обозначим:

А1^изм_кi{№эл_{кi ,} №стр_кi},

• измеренные линейные координаты Usмах_кi{№эл_кi, №стр_кi} в проекции излучателя В1 в плоскости изображения обозначим:

В1^изм_кi{№эл_кi, №стр_кi},

• измеренные линейные координаты Usмах_кi{№эл_кi, №стр_кi} в проекции излучателя С1 в плоскости изображения обозначим:

С1^изм_кi{№эл_кi, №стр_кi}.

2. Используя «Таблицу №1» (в «Рабочей методике…») - таблицу соответствия номеров каждого пиксела значению угловых координат: {№элi, №стрj} {i, j}, перевести значения координат положения максимального сигнала (измеренных в номерах строк и элементов) в угловую меру:

Измеренные координаты в элементах  паспортизованные угловые координаты

Usмах А1^изм_кi{№эл_{кi ,} №стр_кi}  А1^изм_кi [_{кi ,} _кi],

Usмах В1^изм_кi{№эл_кi, №стр_кi}  В1^изм _кi [_{кi ,} _кi],

Usмах С1^изм_кi{№эл_кi, №стр_кi}  С1^изм_кi [_{кi ,} _кi],

где кi – номер кадра;

№эл_кi – номер элемента в строке, которому соответствует максимальное значение сигнала в проекции излучателя -Usмах, зарегистрированное в кадре кi;

№стр_кi – номер строки, в которой находится пиксел, соответствующий максимальному значению сигнала в проекции излучателя - Usмах, зарегистрированному в кадре кi;

_кi, _кi – угловые координаты – паспортизованные (из таблицы), соответствующие линейным координатам пиксела, в котором зарегистрирован сигнал Usмах.

2. Определить среднее значение координат проекций каждого излучателя в угловой мере, усредненное по серии кадров,

т.е. МО А1 = А1; МО В1 = В1; МО С1 = С1.

Эти значения используются в дальнейшем для определения угловых координат положения ОБ(R) на траектории полета.

6.6.4.10 Определение среднеквадратической ошибки определения угловых координат обнаруженной ОБ(R).

В каждом кадре серии, для каждого из трех положений проекций «точек», определить в угловой мере разность между измеренными угловыми координатами проекций излучателей, которым соответствует максимальное значение сигнала Usмах, превышающее установленный порог, и паспортизованными значениями угловых координат проецируемых излучателей.

Обозначения:

L^А1,изм_кi - разность между зарегистрированными (измеренными) угловыми координатами проекции излучателя А1, которым соответствует максимальное значение сигнала Usмах в кадре ki, и паспортизованным значением угловых координат излучателя Ао;

L^В1,изм_кi - разность между зарегистрированными (измеренными) угловыми координатами проекции излучателя В1, которым соответствует максимальное значение сигнала Usмах в кадре ki, и паспортизованным значением угловых координат излучателя Во;

L^C1,изм_кi - разность между зарегистрированными (измеренными) угловыми координатами проекции излучателя С1, которым соответствует максимальное значение сигнала Usмах в кадре ki, и паспортизованным значением угловых координат излучателя Со.

L^А1,изм_кi = [^А1,изм_кi, ^А1,изм _кi ] - [^Ао_пасп , ^Ао_пасп],

L^В1,изм_кi = [^В1,изм_кi, ^В1,изм _кi ] - [^Во_{пасп ,} ^Во_пасп],

L^C1,изм_кi = [^C1,изм_кi, ^C1,изм _кi ] - [^Cо_{пасп ,} ^Cо_пасп], где

кi – номер кадра;

[^А1,изм _кi , ^А1,изм _кi], [^В1,изм _кi, ^В1,изм _кi ] и [^С1,изм _кi ^С1,изм _кi ] – измеренные угловые координаты (в каждом кадре кi), соответствующие проекциям излучателей Ао, Во и Со в поле зрения испытуемого изделия по осям Y и X, соответственно;

[^Ао_пасп , ^Ао_пасп], [^Во_{пасп ,} ^Во_пасп] и [^Cо_{пасп ,} ^Cо_пасп] - паспортизованные значения угловых координат проекций излучателей Ао, Во и Со, соответственно, в поле зрения испытуемого изделия по осям Y и Х.

Отклонение измеренных координат проекций излучателей от паспортизованных значений угловых координат излучателей:

По совокупности кадров в серии определяется СКО координат сигнала для каждого из трех положений проекций «точек».

6.6.4.11 Изображения проецируемых «точек» Ао, Во и Со сместить по оси «У» ~ на 40 (разворотами испытуемого изделия, закрепленного на планшайбе ПС).

Выполнить, используя ПО С/Ш, запись сигналов серии кадров (~70…100 кадров). Зафиксировать измеренные координаты полученных проекций сигналов излучателей (А2, В2, и С2), которым соответствует максимальное значение сигнала Usмах; определяются для Usмах номер элемента в строке и номер строки {№эл, №стр} в каждом кадре.

12. Аналогично действиям предыдущего пункта 5.2.6.8, используя «Таблицу №1» ( в Рабочей методике…) - таблицу соответствия номеров каждого пиксела значению угловых координат: {№элi, №стрj}  {i, j}, определить значения измеренных угловых координат ( в угловой мере) положения Usмах для каждого из трех положений проекций «точек» (А2, В2, С2).

Измеренные координаты в элементах  паспортизованные угловые координаты

Usмах А2^изм_кi{№эл_{кi ,} №стр_кi}  А2^изм_кi [_{кi ,} _кi],

Usмах В2^изм_кi{№эл_кi, №стр_кi}  В2^изм_кi [_{кi ,} _кi],

Usмах С2^изм_кi{№эл_кi, №стр_кi}  С2^изм_кi [_{кi ,} _кi],

6.6.4.13 Определить среднее значение координат проекций каждого излучателя в угловой мере, усредненное по серии кадров,

т.е. МО А2 = А2; МО В2 = В2; МО С2 = С2.

6.6.4.14 По аналогии с п. 5.2.6.10 в каждом кадре серии, для каждого из трех положений проекций «точек», определить в угловой мере разность (L ) между измеренными угловыми координатами проекции излучателя, которым соответствует максимальное значение сигнала Usмах, превышающее установленный порог, и паспортизованным значением угловых координат излучателей.

По совокупности кадров в серии определяется СКО координат сигнала каждого их трех излучателей.

6.6.4.15 Изделие считается выдержавшим испытание по п. 1.1.2.8 ТУ, если измеренные значения угловых координат для спроецированных источников излучения определены со среднеквадратической ошибкой измерения (СКО), не превышающей 30’, в соответствии с требованиями ТЗ.

При необходимости определения координат с большей точностью дополнительно может быть использован алгоритм ПО-Ц, в котором формируется «сигнальный строб» с размерами [3х3] пиксела, в котором определяется энергетический центр сигнала в проекции излучателя. Этот метод позволяет оценить угловые координаты излучателя с точностью до долей пиксела.