- •Занятие 6 Вторичная обработка радиолокационной информации
- •Существо процедур вторичной обработки рли
- •Стробирование и селекция отметок в стробах
- •1 Оценка параметров траекторий Сглаживание и экстраполяция при вторичной обработке
- •Алгоритм фильтрации параметров траектории по методу максимального правдоподобия
- •Оптимальное последовательное сглаживание координаты и скорости ее изменения
- •Последовательное сглаживание скорости и курса. Выявления маневра воздушного объекта
- •2 Обнаружение и сопровождение траекторий воздушных объектов в обзорной рлс
- •Структурная схема алгоритма обнаружения траекторий
- •Структурная схема алгоритма сопровождения траекторий
- •Полуавтоматическое сопровождение траекторий воздушных объектов
Последовательное сглаживание скорости и курса. Выявления маневра воздушного объекта
Алгоритмы оптимального последовательного сглаживания, рассмотренные выше, хотя и обладают преимуществами по сравнению с алгоритмами оценки по методу максимального правдоподобия, однако еще довольно сложны в реализации.
С целью упрощения аппаратуры для сглаживания применяют неоптимальные, так называемые, инженерные алгоритмы. Одним из таких алгоритмов является алгоритм последовательного сглаживания курса и скорости.
Действительно, если провести сглаживание не параметров каждой из независимых координат (х, у, Vх, Vу), а параметров траектории – скорости V и курса Q, то объем вычислений можно существенно уменьшить.
При сглаживании V и Q облегчается выявление маневра цели. Используя результаты наблюдения и сглаженные значения курса и скорости, можно определить сглаженные и экстраполированные значения координат.
При использовании этого метода параметры траектории цели V и Q предварительно вычисляются по координатам цели, затем определяются сглаженные значения V* и Q*. Анализ реальных траекторий показывает, что даже на участках, где преднамеренный маневр цели отсутствует, корреляция последующих значений параметров V и Q с их предыдущими значениями убывает по экспоненциальному закону с увеличением времени между измерениями. Поэтому для сглаживания параметров траектории целесообразно применять метод, при котором предыдущие значения параметров учитываются с убывающими по экспоненциальному закону весами, т.е. экспоненциальное сглаживание.
Формула для экспоненциального сглаживания курса имеет вид:
Q*n = (1 – ξ)∙Qn + ξ∙Q*n-1 ,
где ξ – коэффициент сглаживания.
Экспоненциальное сглаживание может быть применено при сопровождении как неманеврирующих, так и маневрирующих целей. Расчеты ошибок при экспоненциальном сглаживании показывают, что оптимальное значение ξ при сопровождении неманеврирующей цели должно выбираться равным 0,4-0,6, а при выявлении маневра – снижаться до 0,1-0,15.
Выявление маневра цели по курсу производится по среднему приращению курса за несколько обзоров, так, например, могут вычисляться средние значения приращений:
|ΔQn| = |Qn – Q*n-1|,
а затем их квадраты сравниваются с половинами среднеквадратических ошибок оценки курса. Если |ΔQn|2 ≥ 0.5∙σ2Q, то принимается решение о маневре цели. Все изложенное справедливо и для второго параметра – скорости цели.
Рассмотрим принцип экстраполяции координат по параметрам траектории. Пусть в момент времени tn (последний обзор) получены координаты цели xn, yn, рассчитаны параметры траектории V*n и Q*n. Требуется определить экстраполированные на (n + 1)-й обзор значения координат x*э, y*э. Расстояние, которое пролетит цель за время tобз равно V*n∙tобз. Откладывая от точки с координатами xn, yn отрезок V*n∙tобз под углом Q*n, получим координаты экстраполированной отметки
x*э = xn + V*n∙tобз∙sin(Q*n);
y*э = yn + V*n∙tобз∙cos(Q*n).
Сглаженные значения скорости и курса могут быть рассчитаны по формулам
V*xn = V*x(n-1) + βΔVxn, V*yn = V*y(n-1) + βΔVyn,
Q*n = Q*n-1 + γΔQn,
где ΔVxn = Vxn – V*x(n-1), ΔVyn= Vyn – V*y(n-1) – приращение скорости; ΔQn – приращение курса; β и γ – коэффициенты сглаживания.
При экстраполяции рассмотренным методом информация о прошлом поведении цели используется для вычисления таких параметров как скорость, курс, приращение скорости и курса. Таким образом, «история» движения цели по существу концентрируется в параметрах трассы.