- •4.3 Требования к динамическому диапазону приемного тракта и технические решения, обеспечивающие их выполнение
- •4.3.1 Согласование динамических диапазонов элементов приемного тракта
- •4.3.2 Шумовая автоматическая регулировка усиления
- •4.3.3 Усилители с логарифмической амплитудной характеристикой
- •4.4 Технические решения, обеспечивающие помехозащиту рлс методами пространственной и поляризационной селекции
- •4.4.1 Уменьшение угловых размеров главного лепестка дна и снижение уровня боковых лепестков
- •4.4.2 Уменьшение уровня приема в направлении на постановщик ашп
- •4.5 Устройства защиты рлс от импульсных помех
- •4.5.1 Устройства защиты от узкополосных импульсных помех
- •4.5.2 Устройства защиты от широкополосных импульсных помех
- •4.5.3 Устройства защиты от нип
- •4.5.4 Особенности построения устройств защиты от ответных импульсных помех
- •4.6 Пути повышения помехозащищенности рлс в условиях пассивных помех
- •4.6.1 Основные отличия целей и маскирующих пассивных помех
- •4.6.2 Основные пути повышения помехозащищенности рлс
- •4.6.3 Выбор структуры зондирующего сигнала при работе рлс в условиях пассивных помех
- •4.7 Влияние пассивных помех на боевые возможности рлс
- •4.7.1 Методика определения возможностей рлс (рлк) по обнаружению воздушных объектов в условиях пассивных помех
- •4.8 Обобщенная структурная схема системы сдц
- •4.8.1 Структурная схема систем сдц
- •4.8.2 Основные характеристики системы сдц
- •4.9 Устройства селекции движущихся целей
- •4.9.1 Устройства сдц с эквивалентной внутренней когерентностью с чпв на видеочастоте
- •4.9.2 Устройства сдц с внешней когерентностью с чпв на видеочастоте
- •4.9.3 Устройства сдц с чпв на промежуточной частоте
- •4.10 Принципы построения элементов и устройств системы сдц
- •4.10.1 Ограничитель
- •4.10.2 Фазовый детектор
- •4.10.3 Устройство формирования опорного напряжения
- •4.10.4 Устройство череспериодной компенсации
- •4.10.5 Устройство чпк на вычитающих потенциалоскопах
- •4.10.6 Влияние нестабильностей аппаратуры на эффективность систем сдц
- •4.11 Системы сдц на базе автокомпенсаторов
- •4.11.1 Структурная схема чпак
- •4.11.2 Основные характеристики чпак
- •4.12 Фильтровые и корреляционно-фильтровые системы сдц
- •4.12.1 Фильтровые системы сдц
- •4.12.2 Корреляционно-фильтровые системы сдц
- •4.12.3 Основные характеристики фильтровых и корреляционнофильтровых систем сдц
- •4.13 Дискретно-аналоговые и цифровые системы сдц
- •4.13.1 Дискретно-аналоговые системы сдц
- •4.13.2 Цифровые системы сдц
- •5. Обработка радиолокационной информации
- •5.1 Первичная обработка радиолокационной информации
- •5.1.1 Задачи, решаемые при обработке рли
- •5.1.2 Сравнительная характеристика аналоговых и цифровых методов обработки
- •5.1.3 Обобщенная структурная схема системы цифровой обработки информации
- •5.2 Принципы построения устройств преобразования радиолокационных сигналов в цифровую форму
- •5.2.1 Устройства дискретизации аналоговых сигналов
- •5.2.2 Устройства квантования
- •5.2.3 Аналого-цифровые преобразователи, их параметры и основные типы
- •5.3 Принципы построения цифровых обнаружителей радиолокационных сигналов
- •5.3.1 Цифровые обнаружители радиолокационных сигналов при бинарном квантовании
- •5.3.2 Цифровые обнаружители радиолокационных сигналов при многоуровневом квантовании
- •5.4 Цифровые измерители координат воздушных объектов
- •5.4.1 Цифровые измерители дальности и азимута
- •5.4.2 Измерение доплеровской частоты сигнала
- •5.5 Вторичная обработка радиолокационной информации
- •5.5.1 Существо процедур вторичной обработки рли
- •5.5.2 Стробирование и селекция отметок в стробах
- •5.5.3 Оценка параметров траекторий
- •5.5.3.1 Сглаживание и экстраполяция при вторичной обработке
- •5.5.3.2 Алгоритм фильтрации параметров траектории по методу максимального правдоподобия
- •5.5.4 Оптимальное последовательное сглаживание координаты и скорости ее изменения
- •5.5.5 Последовательное сглаживание скорости и курса. Выявления маневра воздушного объекта
- •5.5.6 Обнаружение и сопровождение траекторий воздушных объектов в обзорной рлс
- •5.5.6.1 Структурная схема алгоритма обнаружения траекторий
- •5.5.6.2 Структурная схема алгоритма сопровождения траекторий
- •5.5.7 Полуавтоматическое сопровождение траекторий воздушных объектов
- •5.6 Радиолокационное распознавание
- •5.6.1 Классификация методов и показателей качества радиолокационного распознавания
- •5.6.2 Оценка вероятности правильного распознавания
- •5.6.3 Методы и техника радиолокационного распознавания
- •5.6.3.1 Методы радиолокационного распознавания
- •5.6.3.2 Техника распознавания, проблемы ее реализации
- •6. Дополнительные системы рлс
- •6.1 Индикаторные устройства рлс и их основные характеристики
- •6.1.1 Назначение и классификация индикаторных устройств
- •6.1.2 Влияние индикаторов на характеристики рлс
- •6.2 Принципы построения индикаторов обзорных рлс
- •6.2.1 Функциональный состав индикатора
- •6.2.2 Ико с вращающимися отклоняющими системами
- •6.2.3 Индикатор кругового обзора с неподвижной отклоняющей системой
- •6.3 Принципы построения системы отображения радиовысотомера
- •6.3.1 Способы построения индикаторов измерения высоты
- •6.3.2 Функциональная схема индикатора измерения высоты
- •6.4 Системы передачи и формирования масштабных отметок азимута рлс ртв
- •6.4.1 Принципы построения систем передачи азимута рлс ртв
- •6.4.2 Принципы построения систем формирования масштабных отметок азимута рлс ртв
- •6.5 Системы вращения антенн рлс ртв
- •6.5.1 Назначение, режимы работы, классификация систем вращения антенн и основные тактико-технические требования, предъявляемые к ним
- •6.5.2 Принципы построения основных типов систем вращения
- •7. Принципы построения и функционирования систем имитации, контроля и управления
- •7.1 Система имитации сигналов и помех. Общие сведения о системе имитации
- •7.1.1 Задачи решаемые системой имитации и ее роль в составе аппаратуры рлс
- •7.1.2 Требования, предъявляемые к имитатору и его основные особенности
- •7.1.3 Краткая характеристика имитируемых сигналов
- •7.2 Состав, структура и принципы функционирования имитатора
- •7.3 Блок имитации эхо-сигналов и активных помех (111-01). Назначение, состав, принцип работы
- •7.3.1 Назначение и состав блока
- •7.3.2 Фоpмиpователь сигналов ц1
- •7.3.3 Фоpмиpователь сигналов ц2
- •7.3.4 Формирователь шумовых помех гш2
- •7.3.5 Формирователь несинхронных и синусоидальных помех
- •7.3.6 Распределитель сигналов
- •7.4 Блок имитации пассивных помех (111-02). Назначение, состав, принцип работы
- •7.4.1 Имитатор отражений от облака дипольных помех (формирователь пп)
- •7.4.2 Имитатор отражений от местных предметов (формирователь мп)
- •7.5 Блок формирования контрольных сигналов (111-03). Назначение, состав, принцип работы
- •7.5.1 Назначение и состав блока
- •7.5.2 Формирователь шумовых помех гш1
- •7.5.3 Формирователь сигналов контрольной цели
- •7.5.4 Формирователь сигналов контрольного местного предмета
- •7.5.5 Устройство коммутации и распределения сигналов
- •7.5.6 Формирователи сигналов спл и фап
- •7.6 Вспомогательные блоки системы имитации. Назначение, принцип работы
- •7.6.1 Блок преобразования частоты (114-01)
- •7.6.2 Блоки фазовращателей (115-04, 115-05)
- •7.6.3 Блок управления имитатором (112-01)
- •7.6.4 Блок кодирования (072-03) и блок декодирования (072-04) команд управления фазовращателями
- •7.7 Система контроля. Общие сведения о системе контроля
- •7.7.1 Назначение и состав системы контроля
- •7.7.2 Режимы работы подсистемы автоматического контроля и диагностирования
- •7.7.3 Режим непрерывного контроля
- •7.7.4 Режим функционального контроля
- •7.7.5 Режим диагностического контроля
- •7.8 Аппаратура диагностирования
- •7.8.1 Принципы построения и функционирования аппаратуры диагностирования
- •7.8.2 Принципы построения и работы периферийных устройств контроля
- •7.8.3 Принципы построения блока диагностирования
- •7.9 Системы управления и сопряжения с внешними системами
- •7.9.1 Назначение, состав, принцип работы системы управления
- •7.9.2 Блок программного включения кабины пд (081-03). Назначение, принцип работы
- •7.9.3 Блок управления приемо-передающей аппаратурой (081-01). Назначение, принцип работы
- •7.9.4 Технический пульт управления (081-02). Назначение, принцип работы
- •7.10 Общие сведения о системе дистанционного управления
- •7.10.1 Назначение, состав и принцип работы системы дистанционного управления
- •7.10.2 Оперативный пульт управления рлс (071-01). Назначение, принцип работы
- •8. Перспективы развития радиоэлектронной техники ртв
- •8.1 Перспективные направления развития радиолокации
- •8.2 Перспективные направления развития систем и устройств радиолокационных станций ртв
- •Литература
- •Оглавление
5.5.6 Обнаружение и сопровождение траекторий воздушных объектов в обзорной рлс
В большинстве РЛС нового парка, таких как 19Ж6, 22Ж6М, 55Ж6, имеются встроенные системы автоматической обработки сигналов и ВОИ. Система автоматической обработки сигналов предназначена для автоматизации процесса обнаружения воздушных объектов и измерения их координат, а обнаружение траекторий и сопровождение воздушных объектов возлагается на систему ВОИ. При этом на систему ВОИ в этих РЛС возлагается ограниченный круг задач, решение которых направлено, прежде всего, на автоматизацию процесса обнаружения и сопровождения воздушных объектов, что позволяет существенно облегчить работу оператора РЛС.
В тоже время в перечисленных РЛС вторичная обработка реализована в «сокращенном» виде, т.к. отсутствует выдача траекторных параметров на сопряженные с РЛС средства АСУ. Кроме того, алгоритмы ВОИ, реализованные в этих РЛС, упрощенные, что объясняется ограниченностью быстродействия и объема памяти вычислительных устройств ВОИ на момент разработки РЛС. Более сложные алгортмы вторичной обработка реализованы в РЛС нового поколения. У этих РЛС имеется так называемый «трассовый выход», т.е. возможность выдачи траекторной информации. В этом случае функции выполнения операций вторичной обработки отдаются на РЛС (сейчас эти задачи решаются на КП (ПУ) ротного и батальонного звена), а это позволяет существенно повысить точность и достоверность РЛИ, снизить требования к пропускной способности каналов связи, на РЛС появляется возможность решения целого ряда дополнительных задач, например задачи распознавания воздушных объектов по траекторным признакам. Кроме того, встраивание ВОИ в РЛС существенно упрощает реализацию ее алгоритмов, т.е. преодоления ограниченности быстродействия вычислительных устройств (например, операция математического стробирования может быть заменена операцией физического стробирования).
5.5.6.1 Структурная схема алгоритма обнаружения траекторий
В соответствии с общим принципом построения ВОИ, процесс автоматического обнаружения новой траектории начинается с образования вокруг одиночной отметки начального строба первичного захвата, размеры которого выбираются исходя из возможного перемещения цели за период обзора. Если на следующем обзоре в строб первичного захвата попала одна или несколько отметок, то по каждой из них «завязывается» начало новой траектории. При отсутствии отметок в стробе первичного захвата начальная отметка или сбрасывается как ложная (критерий «2 из 2»), или оставляется для подтверждения в следующих обзорах (при соответствующем увеличении строба первичного захвата), если для завязки траектории применяются дробные критерии «2 из m» (m > 2).
После того, как начало траектории обнаружено («завязано»), определяется направление и скорость движения предполагаемой цели, что позволяет экстраполировать ее положение и формировать область возможного ее нахождения («стробировать») на следующие обзоры. При попадании в сформированные стробы новых отметок принимается окончательное решение об обнаружении траектории.
Таким образом, процесс автоматического обнаружения траектории разбивается на два этапа: на первом этапе производится «завязка» (обнаружение начала) траектории по критерию «2 из m», на втором этапе производится подтверждение завязанного начала, т.е. окончательное обнаружение траектории по другому заранее установленному критерию «1/n». В частном случае второго этапа обнаружения может и не быть.
Основными вычислительными операциями, выполняемыми в процессе автоматического обнаружения каждой траектории, являются экстраполяция и стробирование отметок. Относительно этих операций принимаются следующие предпосылки.
1). Экстраполяция координат производится в соответствии с гипотезой о равномерном и прямолинейном движении цели по формуле:
r*nэ = rn-1 + V*r(n-1)∙tобз,
где rn-1 = (Dn-1, βn-1, εn-1 ) – измеренные значения координат в (n – 1)-м обзоре; V*r(n-1) – сглаженные значения скоростей изменения соответствующих координат.
Сглаживание в данном случае производится по простейшим формулам, например, по формуле экспоненциального сглаживания.
2). Стробы, формируемые в процессе автоматического обнаружения траекторий, имеют простейшую форму в сферической системе координат. Размеры стробов ΔDстр, Δβстр, Δεстр выбираются исходя из суммарных ошибок измерения и экстраполяции координат на соответствующем этапе обнаружения траектории (т.е. этапе «завязки» или этапе «подтверждения»).
3). За единицу объема строба принимается разрешаемый элемент РЛС
V0 = δD∙δb∙δeУ = (c∙tи/2)∙β0.5P∙ε0.5P.
В этом случае объем стробов не зависит от дальности и распределение ложных отметок в стробе можно принять равномерным, т.к. вероятность появления ложной отметки в каждом разрешаемом элементе РЛС одинакова. Тогда объем i-го строба первичного захвата (i = 1,..., m; логика «завязки» 2/m, минимальная скорость цели равна нулю)
где VDmax, Vβmax, Vεmax – максимальные скорости изменения дальности, азимута и угла места соответственно.
Объем j-го строба подтверждения (j = 1,..., n; логика подтверждения 1/n)
где sjD, sjβ, sjε – суммарные (включающие компоненты как измерения, так и экстраполяции) среднеквадратические отклонения (СКО) истинной отметки от экстраполированной точки по соответствующим координатам;
k – коэффициент увеличения размеров строба по сравнению с СКО каждой из координат (при использовании правила «3-х сигма» k = 3).
Структурная схема (блок-схема) алгоритма обнаружения траектории по критерию 2/m + 1/n представлена на рис.5.29.
Рис.5.29. Структурная схема алгоритма обнаружения траектории по критерию 2/m + 1/n
Таким образом, этап обнаружения траектории включает два подъэтапа: «завязки» траектории и ее «подтверждения». В частном случае второй подэтап может отсутствовать.