تتبع أهداف المناورة. ميزات التوجيه على أهداف المناورة
نتيجة للمعالجة الأولية لمعلومات الرادار ، يصل تياران من علامات الهدف إلى مدخلات خوارزمية التتبع التلقائي:
"أهداف حقيقية" ، مجمعة بالقرب من الموقع الفعلي للأهداف ؛
"أهداف خاطئة" ، أحدها مرتبط بمناطق تداخل وانعكاسات من كائنات محلية ، والآخر موزع بالتساوي في جميع أنحاء مجال رؤية المحطة.
إذا تقرر أن مجموعة معينة من العلامات التي تلقاها كل في مسح الرادار الخاص به تشير إلى نفس المسار ، فإن المهمة التالية هي تقييم معلمات هذا المسار ، والتي تتمثل في حساب المعلمات التي تم النظر فيها في القسم 2.2 X 0 ,في 0 ,ح 0 ,الخامس x ,الخامس ذ ,الخامس ح ,أ x ,أ ذو أ ح. إذا كانت هناك علامتان حول الهدف كإحداثيات أولية X 0 ,في 0 و ح 0 يتم استلام إحداثيات العلامة الأخيرة ، ومكونات السرعة الخامس x , الخامس ذو الخامس حيتم حسابها بنفس الطريقة المتبعة في الالتقاط التلقائي للمسار.
إذا تم تمييز عدد أكبر من العلامات ، فمن الممكن التبديل إلى نموذج أكثر تعقيدًا لحركة الهدف وتسوية معلمات المسار. يتم تنفيذ التسوية من أجل تقليل تأثير أخطاء قياس إحداثيات هدف الرادار على دقة التتبع. الأكثر شيوعًا في المدافع ذاتية الدفع هو النموذج الخطي للحركة المستهدفة والتمهيد المتتالي لمعلمات المسار.
إن جوهر طريقة التنعيم المتتالية هو أن القيم المتجانسة لمعلمات المسار في المرحلة التالية كيتم تحديد النطاق -th من خلال القيم المتجانسة التي تم الحصول عليها في ( ك-1) المراجعة الخامسة ، والنتائج الأخيرة كالملاحظة ال. بغض النظر عن عدد الملاحظات التي تم إجراؤها ، يتم استخدام التقدير السابق فقط ونتيجة الملاحظة الجديدة في دورة الحساب التالية. في الوقت نفسه ، يتم تقليل متطلبات سعة أجهزة التخزين وسرعة المعدات بشكل كبير.
التعبيرات النهائية لتنعيم الموضع والسرعة في مسح الرادار k هي كما يلي:
يمكن أن نرى من هذه الصيغ أن القيمة المتجانسة للإحداثيات تساوي المجموع المستقرء حتى اللحظة ك- ملاحظات للتنسيق السلس يو* KE ويؤخذ مع معامل كانحرافات الإحداثي المستقرء من نتيجة القياس.
قيمة سرعة سلسة في كالمراجعة ال الخامس * يو K هو مجموع السرعة المتجانسة الخامس * يو K-1 في ( ك-1) المراجعة -th واتخذت مع معامل كزيادة السرعة تتناسب مع الانحراف.
يو=يوك- يو KE.
ح
أرز. 2.5 تجانس معاملات مسار الهدف.
يعني الخط المنقط في الشكل 2.5 مسار الهدف المصقول المحسوب في كمبيوتر ACS كالمراجعة ال. يرجع ذلك إلى حقيقة أن معاملات الإحداثيات المتجانسة كو كتقع ضمن 0 ... 1 ، يكون الإحداثي الأولي المصقول في الفاصل الزمني يو* KE ... يو K ، والسرعة المتجانسة هي الخامس * يو K-1 ... الخامس * يوك.
ثبت أنه بالنسبة للحركة المنتظمة المستقيمة للهدف ، ستكون أخطاء التتبع ضئيلة إذا كانت المعاملات كو كحسب الصيغ:
(2.9)
يوضح الشكل 2.6 الاعتماد كو كمن رقم المراجعة ك. يمكن أن نرى من الرسوم البيانية للشكل أن المعاملات تقترب من الصفر. في الحد عند كهذا يحقق القضاء التام على أخطاء تتبع الهدف. من الناحية العملية ، هناك دائمًا انحرافات في مسار الهدف عن خط مستقيم.
لذلك ، قيم المعاملات كو كتنخفض فقط إلى حدود معينة.
من الناحية النوعية ، يمكن تقدير تأثير التسوية على دقة تتبع الهدف باستخدام الشكل 2.7. في منطقة الحركة المستقيمة ، يكون خطأ إحداثيات الهدف المصقول أقل من تلك غير المصقولة: أجزاء من الخطوط المنقطة أقرب إلى المسار الحقيقي للهدف من مقاطع الخطوط الصلبة. في قسم المناورة ، بسبب التناقض بين الطبيعة الحقيقية لحركة الهدف والحركة الافتراضية ، تحدث أخطاء تتبع ديناميكية. تحدد الآن شرائح الخطوط الصلبة بدقة أكبر الموقع الفعلي للهدف مقارنة بأجزاء الخطوط المتقطعة.
في نظام التحكم الآلي للدفاع الجوي ، عند تتبع الأهداف غير المناورة ، يتم اختيار المعاملات كو كتم إنتاجها بطرق مختلفة: يمكن إعادة حسابها من القيم الأولية إلى بعض القيم النهائية ، أو تظل دون تغيير خلال فترة الصيانة بأكملها. في الحالة الأخيرة ، يتحول التجانس المتتالي الأمثل إلى ما يسمى بالتمهيد الأسي. يمكن إجراء اكتشاف مناورة الهدف بصريًا بواسطة المشغل أو تلقائيًا. في كلتا الحالتين ، يعتبر الهدف مناورة إذا كان إحداثيات الهدف المقاس يختلف عن الإحداثي المستقرء بمقدار يتجاوز أخطاء قياس الإحداثيات المسموح بها.
دبليو
أرز. 2.6. اعتماد معاملات التنعيم على K.
أرز. 2.7. تأثير معاملات مسار التنعيم على دقة تتبع الهدف
عادة ، يتم حساب الإحداثيات الحالية (استقراء عند نقطة زمنية معينة) للهدف في الوقت المناسب للحظات إصدار المعلومات إلى المؤشرات ، وقنوات الاتصال ، ومناطق الذاكرة للخوارزميات الأخرى ، وما إلى ذلك. حساب القيم المتوقعة من إحداثيات الهدف يتم تنفيذها وفقًا للصيغ:
(2.10)
أين ر ذ- المهلة المحسوبة من اللحظة الحالية ر.
مستخدم ر ذعند تقييم الوضع الجوي ، يتم تعيينه من قبل القادة ، وعند حل مهام معالجة البيانات الأخرى ، تتم قراءته من الذاكرة الدائمة لجهاز الكمبيوتر ACS.
المرحلة الأخيرة من تتبع الهدف هي حل مشكلة ربط العلامات الظاهرة حديثًا بالمسارات الحالية. يتم حل هذه المشكلة عن طريق البوابات الرياضية لمناطق المجال الجوي. يكمن جوهرها في التحقق الآلي من تحقيق المساواة ، والذي يساعد على إثبات أن العلامة تنتمي إلى المنطقة قيد الدراسة. في هذه الحالة ، غالبًا ما تستخدم البوابات المستطيلة أو الدائرية. تظهر المعلمات الخاصة بهم في الشكل 2.8.
اسمحوا ان Xأوه، فيهـ - إحداثيات مستقراء للهدف في وقت ما ر. لمعرفة أي من العلامات التي تم الحصول عليها في الاستطلاع التالي تنتمي إلى هذا المسار ، من الضروري التحقق من الشروط:
ص
أرز. 2.8 معلمات ستروب
|X 1 -Xه | Xص ؛ | ص 1 -صه | صص ؛ (2.11)
عند استخدام ستروب دائري -
(X أنا – Xهـ) 2 + ( ص أنا – صهـ) 2 صشارع (2.12)
أين Xصفحة، ص str - أبعاد بوابة مستطيلة ؛
ص str - حجم البوابة الدائرية.
نتيجة لتعداد جميع الأزواج الممكنة من "علامات المسار" في كل مسح ، يتم تحديد العلامات التي تستمر في العلامات الموجودة وأي منها يبدأ آثارًا جديدة.
من وصف خوارزميات تتبع مسار الهدف ، يمكن ملاحظة أن معالجة المعلومات حول حالة الهواء هي عملية شاقة للغاية تتطلب كميات كبيرة من ذاكرة الوصول العشوائي وسرعة الكمبيوتر لنظام التحكم الآلي.
يتم تقليل مناورة الهدف في المستوى الأفقي إلى تغيير في المسار وسرعة الطيران. يتجلى تأثير مناورة الهدف الجوي في المرحلتين الأولى والثانية من توجيه المقاتل بطريقة "المناورة" بطرق مختلفة.
لنفترض أن التوجيه يتم في المرحلة الأولى ، عندما كان الهدف الجوي والمقاتل على التوالي في النقاط في و لكن (الشكل 7.9) ، وكان اجتماعهم ممكنًا في هذه المرحلة ج س .
أرز. 7.9. تأثير مناورة الهدف في المستوى الأفقي
إلى مسار رحلة المقاتل
إذا كان الهدف الجوي في هذه النقطة في قام بمناورة في الدورة وفي الوقت المناسب ر تحولت إلى زاوية ث ج ت ، ثم لكي يتبع المقاتل مماسًا لقوس الانعطاف للمرحلة الثانية من التوجيه ، يجب أن يتغير مساره بالزاوية ث و ت . بعد أن يكمل الهدف الجوي المناورة ، سيصبح الاجتماع معه ممكنًا في هذه المرحلة مع ، وسيتغير طول مسار الهدف الجوي إلى النقطة DSc.
إذا تخيلنا أن نقطة بداية الانعطاف تتحرك جنبًا إلى جنب مع CC ، وتقع بالنسبة لها في نفس الفاصل الزمني والمسافة مثل المقاتل في بداية الدوران ، فسيتم توجيه المقاتل إلى هذه النقطة من خلال طريقة "النهج الموازي" . إذا كانت CC على مسافة طويلة قبل من مقاتل مقارنة مع أي فترة أنا وتوقع تحول المسافة دوبر يمكن إهمالها ، فإن خصائص طريقة "المناورة" بشكل عام قريبة من خصائص طريقة "النهج الموازي".
إلى اجتماع لاحق لمقاتل مع هدف (DSc> 0) يقود طية صدر السترة لها من المقاتل (DΘ و> 0) ، والتوجه نحو المقاتل يؤدي إلى مواجهة سابقة. لذلك ، فإن الإجراء المضاد ضد مناورة عنوان الهدف ، كما في حالة التوجيه بطريقة "النهج الموازي" ، يمكن أن يكون توجيهًا متزامنًا لمجموعات المقاتلين عليه من جهات مختلفة.
مع انخفاض المسافة إلى CC ، يتجلى الاختلاف بين خصائص طريقة "المناورة" وخصائص طريقة "الموعد الموازي" أكثر فأكثر. خلال فترة دوران VC ، يحتاج المقاتل إلى الدوران بزوايا كبيرة بشكل متزايد ، أي أن سرعته الزاوية w تزداد.
تغيير القيمة ث و عندما تطير مقاتلة في مسار تصادم مع هدف جوي (UR = 180 درجة) يميز الرسم البياني للاعتماد على نسبة السرعات الزاوية ث و / ث ج من النطاق ، معبرًا عنه في كسور مسافة دوران الرصاص د / دوبر.
كما يتضح من الرسم البياني ، في نطاقات طويلة (D / Dupr = 5÷ 10) سلوك ث و / ث ج يختلف قليلاً عن الوحدة ، أي أن السرعة الزاوية للمقاتل تختلف قليلاً عن السرعة الزاوية لهدف المناورة. مع انخفاض في النطاق ، حتى حوالي ثلاثة سوبر ، تزداد قيمة wi بسرعة ، وعندما يقترب المقاتل من نقطة البداية (D / Dupr = 1) ث و يزيد إلى ما لا نهاية.
وبالتالي ، عند الإشارة بطريقة "المناورة" إلى مناورة AT ، يكون من المستحيل عمليًا إحضار المقاتل إلى نقطة البداية بنصف القطر المحسوب.
أرز. 7.10. اعتماد نسبة السرعات الزاوية ث و / ث ج أثناء مناورة الهدف
في المرحلة الأولى من التوجيه فيما يتعلق د / دوبر
أثناء عملية التوجيه في المرحلة الأولى ، يمكن للهدف الجوي المناورة بشكل متكرر. لذلك ، على سبيل المثال ، هدف جوي في نقطة ما في 1 يمكن تشغيل مقاتل ، مما يؤدي إلى نقطة أ 1 يجب إبعاده عن مساره السابق ويجب تغيير اتجاه المنعطف المتصور سابقًا. نتيجة لذلك ، يتحول مسار المقاتل في المرحلة الأولى من التوجيه من خط مستقيم إلى خط معقد يتكون من أقواس دوران بنصف قطر متغير ومقاطع خط مستقيم بينها. كل هذا يعقد الرحلة إلى القتال الجوي.
سيتم النظر في تأثير مناورة الهدف الجوي في المرحلة الثانية من توجيه المقاتل بطريقة "المناورة" باستخدام الشكل 7.11:
أرز. 7.11. تأثير مناورة الهدف الجوي في المستوى الأفقي
في المرحلة الثانية من التوجيه بطريقة "المناورة" على مسار طيران المقاتل
لنفترض أنه في لحظة ما من المرحلة الثانية من التوجيه ، يكون المقاتل والهدف الجوي ، على التوالي ، في النقاط لكن و في ولتحقيق الهدف عند النقطة لذا يقوم المقاتل بدور بنصف قطر رو والسرعة الزاوية ث و = السادس / ر .
إذا لفترة من الزمن د الهدف الجوي سيغير اتجاه الرحلة بزاوية ث ج × د ، عندها سيصبح الاجتماع معها ممكنًا في هذه المرحلة مع . للوصول إلى هذه النقطة من النقطة لكن سيحتاج المقاتل إلى أداء دورة بنصف قطر مختلف ص . لكن مقدما في ذلك الوقت د سوف يضطر إلى تشديد الزاوية بشكل إضافي ث و د × د .
وبالتالي ، فإن مناورة الهدف الجوي في المرحلة الثانية من التوجيه تؤدي إلى ظهور سرعة زاوية إضافية لدور المقاتل. ث و د . أصغر زاوية الدوران المتبقية أور محارب ، كلما زادت القيمة ث و د ، وعندما يقترب المقاتل من نقطة نهاية الدور ث و د يزيد إلى ما لا نهاية.
وبالتالي ، يكاد يكون من المستحيل إحضار مقاتل إلى موقع معين بالنسبة لهدف جوي مناور في المرحلة الثانية من التوجيه باستخدام طريقة "المناورة".
في هذا الصدد ، في حالة مناورة هدف جوي ، في المرحلة الثانية ، كقاعدة عامة ، يتحولون إلى توجيه مقاتل باستخدام طريقة تشيس.
مقدمة.
الفصل الأول: تحليل المرشحات لتتبع مسارات الأهداف الجوية.
§1.1. مرشح كالمان.
§1.2. تطبيق مرشح كالمان لتتبع مسارات مركز التحكم حسب بيانات رادار المراقبة.
§ 1.3. مرشحات "Alpha - Beta" و "Alpha - Beta - Gamma".
§ 1.4. النمذجة الإحصائية.
§1.5. الموجودات.
الفصل الثاني: تحليل الطرق التكيفية لتتبع مسارات مناورة الأهداف الجوية بالاعتماد على كاشفات المناورة.
§ 2.1. مقدمة.
§ 2.2. الكشف المشترك وتقدير مناورة الهدف بناءً على عملية التحديث.
§ 2.3. الخوارزميات التكيفية لتتبع المناورة
CC باستخدام كاشفات المناورة.
§ 2.4. الموجودات.
الفصل 3. البحث عن الخوارزميات المعروفة متعددة النماذج.
§3.1. مقدمة.
§3.2. النهج التكيفي بايزي.
§3.3. دراسة تتبع MMA المعروف لمسار CC لرادار المراقبة.
§3.4. الموجودات.
الفصل الرابع: تطوير خوارزمية متعددة النماذج لتتبع * مسارات مناورة الأهداف الجوية.
§4.1. مقدمة.
§4.2. تقدير متجه حالة الحركة لـ CC.
§4.2.1. صياغة المشكلة.
54.2.2. النهج العام لحل المشكلة.
04.2.3. الخوارزمية الخطية.
§4.3. مقارنة MMA مع الخوارزميات الأخرى.
§4.4. الموجودات.
قائمة الاطروحات الموصى بها
المعالجة الثانوية للمعلومات في نظام رادار ثنائي الموضع في نظام إحداثيات ديكارت 2004 مرشح العلوم التقنية سيدوروف ، فيكتور جيناديفيتش
تصفية تقديرات الإحداثيات الكروية للأجسام في نظام رادار ثنائي الموضع 2004 مرشح العلوم التقنية غريبنيوك الكسندر سيرجيفيتش
توفير خوارزمي لدعم المعلومات لتقدير الوضع الديناميكي في الأنظمة متعددة أجهزة الاستشعار مع التتبع التلقائي للأجسام السطحية 2001 ، دكتوراه في العلوم التقنية بيسكيد ، بافل بافلوفيتش
تطوير أساليب مراقبة مواقع طائرات طيران الدولة في إدارة الحركة الجوية في قطاع خارج المسار من المجال الجوي 2009 ، مرشح العلوم التقنية شينين ، أليكسي فياتشيسلافوفيتش
تطوير ودراسة طريقة للإشارة إلى كائن مناور بناءً على التنبؤ العشوائي لحركته 2004 دكتوراه Truong Dang Khoa
مقدمة للأطروحة (جزء من الملخص) حول موضوع "البحث عن خوارزميات لتتبع مسارات الأهداف الجوية"
أهمية موضوع الرسالة
من أهم مهام الطيران المدني تحسين سلامة الطيران ، خاصة أثناء الإقلاع والهبوط. لتحقيق هذا الهدف ، يجب أن تحتوي أنظمة التحكم في الحركة الجوية المؤتمتة (ATC) على مؤشرات الجودة اللازمة ، والتي تعتمد إلى حد ما على جودة معلومات الرادار الواردة. في نظام ATC ، تُستخدم معلومات الرادار من رادارات الطريق والمطار للتحكم في حركة الأهداف الجوية (AT) ، وتجنب الاصطدام والتحكم في نهج الهبوط. عند التحكم في حركة AT ، من الضروري حساب الإحداثيات الحالية لكل AT لاستبعاد الطرق الخطيرة لـ AT. خلاف ذلك ، يتم إعطاء الطيارين أوامر لتصحيح المسارات. في وضع تجنب الاصطدام ، يتم تكوين تقدير للإحداثيات المستقرأة ، على أساس تحديد مناطق القرب الخطرة. علاوة على ذلك ، في السنوات الأخيرة ، زادت كثافة الحركة الجوية أيضًا. تؤدي زيادة كثافة الحركة الجوية إلى زيادة عدد المواجهات الخطرة. يعد منع الاقتراب الخطير من AE جزءًا من أهم مهمة للطيران المدني - ضمان سلامة الطيران. عند التحكم في حركة AT في مرحلة اقتراب الهبوط ، يتحقق الرادار من صحة حركة AT على طول المسارات المحددة.
لذلك ، فإن قضايا تحسين جودة معلومات الرادار تجذب اهتمامًا كبيرًا باستمرار. من المعروف أنه بعد المعالجة الأولية لمعلومات الرادار ، تتم عادةً عملية المعالجة الثانوية لمعلومات الرادار (SOP) بواسطة خوارزميات معالجة رقمية مبرمجة على جهاز كمبيوتر ، وتعتمد جودة تدفق معلومات الرادار بشدة على الموثوقية و دقة خوارزميات المعالجة. هذه المهمة أكثر أهمية إذا تم أخذ مناورات AT في مرحلتي الإقلاع والهبوط المرتبطة بتغييرات المستوى وتغييرات المسار وتنفيذ أنماط الهبوط النموذجية ، وما إلى ذلك في الاعتبار.
ضع في اعتبارك موقع عناصر المجال الجوي لمنطقة ATC ونمط نهج نموذجي. في الطيران المدني ، ينقسم المجال الجوي إلى مسار جوي - مجال جوي قائم فوق سطح الأرض على شكل ممر بعرض (10 - 20) كيلومترًا ، يتم على طوله رحلات منتظمة ، منطقة مطار - مجال جوي فوق المطار والمنطقة المجاورة له ومنطقة محظورة - مجال جوي يحظر فيه رحلات طيران لجميع الإدارات.
يتم تنظيم الممرات الجوية ومناطق الإقلاع والهبوط ومناطق الانتظار في منطقة المطار. الممر الجوي هو جزء من المجال الجوي حيث تنزل فيه ATs وتكتسب ارتفاعًا. منطقة الإقلاع والهبوط - المجال الجوي من مستوى المطار إلى ارتفاع مستوى الطيران الآمن الثاني. يتم تحديد أبعاد هذه المنطقة من خلال خصائص أداء الطيران الخاصة بأجهزة AT المشغلة في مطار معين ، وقدرات ATC ومساعدات الملاحة الراديوية للهبوط ، وإجراءات الاقتراب والسمات المحددة لمنطقة المطار. كقاعدة عامة ، تقع حدود منطقة الإقلاع والهبوط على بعد 25.30 كم من المطار. إذا لم يهبط الطيار لسبب ما على VC من النهج الأول ، فإن VC ينتقل إلى الدائرة الثانية ، أي يتحرك على طول طريق خاص في منطقة الدائرة (انظر الشكل B.1). إذا لم يُسمح لـ OC بالتحرك على طول طريق الاقتراب بسبب الإشغال المؤقت أو عدم توفر المدرج (المدرج) ، فسيتم توجيه OC إلى منطقة الانتظار المخصصة لانتظار تصريح الهبوط في منطقة المطار. تقع هذه المناطق فوق المطار على بعد 50-100 كم منه (الشكل B.1). وبالتالي ، في منطقة المطار ، فإن تواتر مناورة TC مرتفع. يفسر ذلك حقيقة أن هناك كثافة عالية من ATs في هذه المنطقة ، ومن أجل الحفاظ على طرق ومسافات معينة ، فإنها دائمًا ما تناور من منطقة إلى أخرى.
1 - المسارات 2 - ممرات منطقة المطار ؛ 3 - منطقة دائرية ؛ 4 مناطق الإقلاع والهبوط ؛
5- مناطق الانتظار.
بالإضافة إلى ذلك ، لتحسين سلامة TC والركاب أثناء الهبوط ، يتم حاليًا استخدام نهج "الصندوق" على نطاق واسع ، حيث يجب أن يخطط TC (1-2) دوائر فوق المطار قبل الهبوط (الشكل B.2) . يتكون هذا النمط من بعض أقسام حركة المرور بخط مستقيم وأربع دورات بزاوية 90 درجة.
أرز. في 2. مخطط اقتراب الهبوط على "الصندوق".
من ناحية أخرى ، فإن حالة وتطور تكنولوجيا الكمبيوتر تجعل من الممكن تطبيق خوارزميات أكثر تعقيدًا وفعالية لمعالجة معلومات الرادار لتحسين دقة تقدير الإحداثيات وسرعة CC.
وبالتالي ، فإن دراسة الخوارزميات لتتبع مسارات CC ، والتي توفر زيادة في جودة معلومات الرادار ، هي مشكلة ملحة.
عند معالجة معلومات الرادار ، تتمثل المهمة الملحة بشكل خاص في دراسة خوارزميات المعالجة في مناطق مناورة AT ، مما يؤدي إلى تباين بين الحركة الحقيقية لـ AT ونموذج الحركة المستخدم في الخوارزمية. نتيجة لذلك ، تتدهور دقة نتائج التقدير ، وتصبح معلومات الرادار المستلمة غير موثوقة. تعتمد الأساليب المعروفة لتحسين دقة تتبع مسار TC في أقسام المناورة بشكل أساسي على حل مشكلة اكتشاف بداية ونهاية المناورة والتغيير المقابل في معلمات مرشح التتبع. تؤدي هذه الأساليب إلى مخطط مرشحات "alpha-beta" و "alpha-beta-gamma" ، أو مرشح Kalman (KK) بالاشتراك مع كاشف المناورة.
من المعروف أنه في نظرية الاكتشاف والتقدير ، يمكن أيضًا استخدام نهج Bayesian التكيفي لحل عدم اليقين المسبق. عند التصفية في مساحة الولاية ، يكمن هذا النهج في حقيقة أن جميع المتغيرات المحتملة لنماذج الحالة تؤخذ في الاعتبار ، مع كل متغير يتم حساب الاحتمال اللاحق. تم تطوير تطبيقه لحل مشكلة تتبع مسارات المناورة ATs في السنوات الأخيرة. في هذه الحالة ، يتم وصف مسار CC في وقت واحد من خلال عدة نماذج ، ويفترض أن عملية الانتقال بين النماذج موصوفة من خلال سلسلة ماركوف المتصلة ببساطة. في الأدبيات ، تم اقتراح خيار واحد لإنشاء مثل هذه الخوارزمية بناءً على التقريب الغاوسي لكثافة الاحتمال المسبق لمتجه الحالة. جوهرها هو الجمع بين الفرضيات المحتملة للنماذج ، وتسمى الخوارزمية الناتجة "خوارزمية النماذج المتعددة" (MMA).
تحلل الأطروحة الأساليب المذكورة أعلاه ، وتظهر مزاياها وعيوبها ، وتطور MMA جديد. على عكس MMA المشهور ، تعتمد الخوارزمية المقترحة على التقريب الغاوسي لكثافة الاحتمال اللاحق لمتجه الحالة CC ، والتي بموجبها تتمتع الخوارزمية الناتجة بمزايا على الخوارزميات التكيفية المعروفة. أظهرت نتيجة النمذجة الإحصائية أن الخوارزمية قيد الدراسة تجعل من الممكن تحسين دقة تقدير موقع CC مقارنة بـ FC التكيفي و MMA المعروف عند تتبع مسار CC المناورة. أظهرت نتائج الدراسة أن تكلفة حساب FC المبسط الأول تنخفض مقارنة بالثانية FC المبسطة والممتدة ، بينما تزيد دقتها في تقدير كل من الإحداثيات وسرعة CC بنسبة (30-50)٪ مقارنة بـ (30-50)٪. مرشحات "alpha-beta" و "alpha-beta-gamma". لذلك ، يفضل استخدام أول FK مبسط لتتبع مسار AT غير المناورة.
الغرض من العمل ومهامه
الغرض من عمل الأطروحة هو دراسة وتحليل الخوارزميات لتتبع مسارات CC ، وتطوير MMA جديد ومقارنة MMA التي تم الحصول عليها مع الخوارزميات التكيفية المعروفة. وفقًا للهدف في عمل الأطروحة تم حل المهام التالية:
دراسة النظرية العامة للتقدير في فضاء الدولة ، وتطبيقها على ترشيح مسارات لجنة التنسيق.
تحليل مرشحات "alpha-beta" و "alpha-beta-gamma" وطريقة اختيار مكاسبها في مجالات المناورة وقلة المناورة.
التحقيق في FC التكيفي لتتبع مسارات المناورة ATs بكاشف لحظة بدء المناورة.
التقدير الأمثل في مساحة الولاية مع ناقل الحالة الممتد الذي يتضمن ، بالإضافة إلى متجه معلمات الحالة ، معلمة غير معروفة حتى الآن تحدد جميع المتغيرات الممكنة لنموذج الحالة.
البحث عن MMAs المعروفة وتطوير MMA جديد لتتبع CCs المناورة بناءً على وصف مسار CC بواسطة عدة نماذج في وقت واحد ، وهي حالات لسلسلة Markov متصلة ببساطة.
طرق البحث
يتم إجراء الدراسة النظرية وإنشاء خوارزميات لتتبع مسارات CC على أساس نظرية تصفية عمليات ماركوف الشرطية في وقت منفصل. يتم تحليل الخوارزميات التي تم الحصول عليها على أساس النمذجة الإحصائية. تكمن الحداثة العلمية للعمل في ما يلي: تم تطوير MMA عند وصف مسار CC في وقت واحد من خلال عدة نماذج لسلسلة Markov المتصلة ببساطة.
يتم تأكيد موثوقية النتائج التي تم الحصول عليها من العمل من خلال نتائج النمذجة الإحصائية.
الأهمية العملية لنتائج العمل
تم تطوير ودراسة خوارزمية لتتبع مسار مناورة AT ، مما يحسن دقة التتبع في أقسام المناورة.
الموافقة على نتائج العمل والنشر
نُشرت النتائج العلمية الرئيسية للعمل في مقالات المجلات "Radio Engineering" و "Electronic Journal Proceedings of the MAI" و "Aerospace Instrumentation" ، وتم الإبلاغ عنها في المؤتمر الدولي الخامس "المعالجة الرقمية وتطبيقها" ( موسكو ، 2003) ، في المؤتمر والمعرض الدولي "الطيران والملاحة الفضائية 2003" (MAI 2003). نطاق وهيكل العمل
يتكون عمل الأطروحة من مقدمة وأربعة فصول وخاتمة وقائمة مراجع. يحتوي العمل على 106 صفحة من النص. تضم قائمة المراجع 93 عنوانًا. في الفصل الأول ، تم دراسة وتحليل بعض الطرق الحالية لتتبع مسارات ATC غير المناورة والمناورة الضعيفة في مهمة ATC. يحلل الفصل الثاني الخوارزميات التكيفية المعروفة لتتبع أهداف المناورة ، والتي تعتمد على استخدام كاشفات المناورة وتصحيح أي من المعلمات أو بنية المرشح. الفصل الثالث يحلل حالة MMA في ATC AS. في الفصل الرابع ، تم اقتراح نهج عام لبناء خوارزميات متعددة النماذج لمشكلة ATC لوصف النماذج الممكنة لحركة EC بواسطة سلسلة Markov المتصلة ببساطة.
أطروحات مماثلة في تخصص "هندسة الراديو بما في ذلك أنظمة وأجهزة التلفزيون" 05.12.04 كود VAK
طرق وخوارزميات معالجة المعلومات في أنظمة الرؤية الراديوية المستقلة أثناء رحلات الطائرات على ارتفاعات منخفضة 2006 ، دكتور في العلوم التقنية Klochko ، فلاديمير كونستانتينوفيتش
طرق تحسين دقة قياسات الزوايا في أنظمة الهندسة الراديوية مع التحكم في شعاع الهوائي المدمج 2011 مرشح العلوم التقنية رزين ، أناتولي أناتوليفيتش
توليف نظام تحكم بالطائرات لمراقبة وتطبيق وسائل إطفاء الحرائق 2012 ، مرشح العلوم التقنية أنتيبوفا ، آنا أندريفنا
خوارزميات لتقدير الإحداثيات ومعلمات التنقل لهدف جوي في رادار متعدد المواضع بناءً على مرشح كالمان 2015 ، مرشح العلوم التقنية ماشاروف ، كونستانتين فيكتوروفيتش
الطرق الثابتة لتركيب أنظمة الهندسة الراديوية في أسس ذات أبعاد محدودة وتطبيقاتها في تطوير أنظمة تتبع الرادار 1999 ، دكتوراه في العلوم التقنية فولشكوف ، فاليري بافلوفيتش
استنتاج الأطروحة حول موضوع "هندسة الراديو ، بما في ذلك أنظمة وأجهزة التلفزيون" ، نجوين تشونغ لو
§4.4. الموجودات
في هذا الفصل ، تم اقتراح نهج عام لإنشاء خوارزميات متعددة النماذج لوصف النماذج الممكنة لحركة VC بواسطة حالات سلسلة Markov المتصلة ببساطة ، وتم الحصول على النتائج التالية.
استنادًا إلى النظرية العامة لتصفية عمليات ماركوف الشرطية ، تم إنشاء خوارزمية لا يشتمل فيها متجه المعلمة المصفاة على معلمات حركة الهدف فحسب ، بل يتضمن أيضًا معلمة غير معروفة تحدد النماذج الممكنة لحركة الهدف. نتيجة لذلك ، تكون الخوارزمية الناتجة دون المستوى الأمثل بسبب التقريب الغاوسي لكثافة الاحتمال الخلفي.
فيما يتعلق بتتبع مسار المناورة ATs ، تم تصميم الخوارزمية الناتجة للحالة M = 2. أظهرت النتائج في أقسام مسار المناورة أن الخوارزمية ثنائية الأبعاد المدروسة تحسن دقة تقدير المكان بنسبة (30-60)٪ مقارنة بالخوارزميات المعروفة. ومع ذلك ، يتم تحقيق زيادة في جودة التصفية من خلال زيادة تكلفة الحوسبة.
خاتمة
في عمل الرسالة تمت دراسة خوارزميات تتبع مسارات مركز التحكم حسب بيانات رادار المراقبة. تسمح لنا النتائج التي تم الحصول عليها بتقييم مزايا وعيوب كل خوارزمية تتبع. في الأطروحة ، تم بحث وتطوير الخوارزميات لتجنب المواجهات الخطرة وتحسين دقة تقدير كل من الإحداثيات وسرعة CC. من المعروف أن المعالجة الثانوية لمعلومات الرادار (VORI) تتم عادةً باستخدام جهاز كمبيوتر رقمي أو جهاز رقمي. في السنوات الأخيرة ، كان هناك تطور سريع في تكنولوجيا الكمبيوتر ، والمعالجات الدقيقة ، وقاعدة عناصر التكنولوجيا الرقمية ، وخاصة VLSI ، و FPGA ، ولغات لوصف المعدات والأنظمة ، مثل USYL ، و ASHEL ، وما إلى ذلك. الميل إلى إدخال VLSI لإنشاء أنظمة مفتوحة بناءً على المعايير الدولية ، بما في ذلك أنظمة VORI. يتيح ذلك للمرء استكشاف خوارزميات أكثر تعقيدًا لتتبع مسارات CC في الوقت الفعلي. في العمل المقدم ، تمت دراسة خوارزميات مختلفة لتتبع ATs غير المناورة والمناورة بناءً على النمذجة الإحصائية. تم الحصول على النتائج التالية في الرسالة:
1. تمت دراسة مرشحات "Alpha-beta" و "alpha-beta-gamma" ، وقد تم اقتراح بديل لاختيار معاملات الكسب أثناء تتبع مسار CC. يمكن لمرشحات "Alpha-beta" و "alpha-beta-gamma" تقليل تكلفة العمليات الحسابية وتبسيط إجراءات تتبع مسارات CC ، إلا أنها في نفس الوقت تزيد من سوء جودة التتبع بنسبة (30-40)٪ اعتمادًا على نطاق وسرعة وعدد الملاحظات مقارنة بالفلاتر التقليدية.
2. يتم دراسة مشكلة الترشيح غير الخطي ، عندما يقيس رادار المراقبة الإحداثيات القطبية لـ CC ، ويتضمن المتجه المرشح معلمات الحركة في نظام الإحداثيات الديكارتية. تم اقتراح مرشح كالمان المبسط ، والذي يحول إحداثيات القياس من النظام القطبي إلى الديكارتي ، ومرشح كالمان الممتد ، والذي يقارب معادلة القياس خطيًا عن طريق تقليل شروط الترتيب العالي لسلسلة تايلور. أظهر التحليل أن مرشحات كالمان المبسطة والممتدة الثانية تعطي نفس النتيجة من حيث دقة التقدير ، كل من الموضع والسرعة ، لكن مرشح كالمان المبسط الثاني أكثر اقتصادا من حيث التكاليف الحسابية.
3. تم اقتراح خوارزميات تكيفية على أساس الكشف المشترك وتقدير مناورة CC. تنتمي مهمة اكتشاف المناورة إلى فئة مهام اكتشاف الإشارات المفيدة على خلفية ضوضاء غاوسي بيضاء. في هذه الحالة ، الإشارة المفيدة التي يجب اكتشافها هي توقع عملية التحديث ، والتي تختلف عن الصفر في وجود مناورة. عند حل مشكلة اكتشاف المناورة ، تم استخدام طريقة نسبة الاحتمالية ، ولتقدير شدتها ، سننظر في التسارع كعملية غير عشوائية ، ونتيجة لذلك ، لتجميع المقدر ، من الضروري استخدام معيار الاحتمالية القصوى. لمرافقة مناورة AT ، بعد اكتشاف المناورة ، يتم تغيير المعلمات أو هياكل المرشح.
4. تم بحث وتطوير خوارزمية تكيفية متعددة النماذج ، والتي تأخذ في الاعتبار جميع النماذج الممكنة المقابلة لمسار CC. وبالتالي ، بالإضافة إلى تقدير متجه معلمات الحركة ، من الضروري تقدير الاحتمالات اللاحقة لجميع النماذج. يتم تكوين التقدير الحالي لإحداثيات CC كمجموع مرجح للتقديرات المتعلقة بجميع النماذج من خلال الاحتمالات اللاحقة. يسمح هذا لخوارزمية التتبع بالتفاعل مع المناورة بمجرد أن تبدأ. لإنشاء خوارزميات متعددة النماذج التكيفية ، يتم وصف معلمة غير معروفة تحدد أحد نماذج M الممكنة لحركة CC في كل لحظة من الوقت بواسطة سلسلة Markov المتصلة ببساطة. نتيجة لذلك ، تم إنشاء الخوارزمية الناتجة من مجموعة من مرشحات كالمان M2 المتوازية. أظهرت نتائج المحاكاة للحالة M = 2 أن الخوارزمية ثنائية الأبعاد المدروسة في أقسام مسار المناورة تعمل على تحسين دقة تقدير موقع CC بنسبة (30-60)٪ مقارنة بالخوارزميات المعروفة. ومع ذلك ، يتم تحقيق زيادة في جودة التصفية من خلال زيادة تكلفة الحوسبة.
5. تتيح البرامج المطورة للتجربة على جهاز كمبيوتر رقمي تقييم مزايا وعيوب الخوارزميات ، والتي على أساسها يتم تحديد إمكانية تنفيذها في ظروف معينة.
قائمة المراجع لبحوث الأطروحة دكتوراه نجوين تشونغ لو ، 2004
1. فارينا أ. ستودر و. المعالجة الرقمية لمعلومات الرادار. لكل. من الانجليزية. م: الراديو والاتصال ، 1993 ، 319 ص.
2. Sage E. ، Mele J. نظرية التقييم وتطبيقها في الاتصال والإدارة. لكل. من الانجليزية. م: اتصالات ، 1976 ، 496 ص.
3. Bakulev P. A.، Stepin V. M. طرق وأجهزة لاختيار الأهداف المتحركة. موسكو: الراديو والاتصالات ، 1986 ، 288 ص.
4. Kuzmin S. 3. الرادار الرقمي. دار النشر KV1Ts ، كييف 2000 ، 426 ص.
5. سوسولين يو. الأسس النظرية للملاحة بالرادار والراديو. م: الإذاعة والتواصل ، 1992.303 ص.
6. Bakut P. A. ، Zhulina Yu. V. ، Ivanchuk N. A. الكشف عن الأجسام المتحركة. م: الإذاعة السوفيتية ، 1980 ، 287 ص.
7. Kuzmin S. 3. المعالجة الرقمية لمعلومات الرادار. م: سوف. راديو ، 1967،399 ص.
8. كوزمين س. 3. أساسيات نظرية المعالجة الرقمية لمعلومات الرادار. م: سوف. راديو ، 1974 ، 431 ص.
9. كوزمين س. 3. أساسيات تصميم أنظمة المعالجة الرقمية لمعلومات الرادار. موسكو: الراديو والاتصالات ، 1986 ، 352 ص.
10. يو سوسولين يو. نظرية الكشف عن الإشارات العشوائية وتقديرها. م: سوف. راديو ، 1978 ، 320 ص.
11. P. Shirman Ya. D. ، Manzhos V.N. نظرية وأسلوب معالجة معلومات الرادار على خلفية التداخل. موسكو: الراديو والاتصالات ، 1981 ، 416 ص.
12. تيخونوف ف.إي.هندسة الراديو الإحصائية. موسكو: الراديو والاتصالات ، 1982 ، 624 ص.
13. Z. Tikhonov V. I. ، Kharisov V.N. التحليل الإحصائي والتوليف لأجهزة وأنظمة الهندسة الراديوية. موسكو: الراديو والاتصالات ، 1991 ، 608 ص.
14. M. Bochkarev A. M. ، Yuryev A. N. ، Dolgov M.N ، Shcherbinin A. V. المعالجة الرقمية لمعلومات الرادار // إلكترونيات الراديو الأجنبية. رقم 3 ، 1991 ، ص. 3 22.
15. Puzyrev V.A.، Gostyukhina M.A. خوارزميات لتقدير معاملات حركة الطائرات / / الالكترونيات الراديوية الأجنبية ، رقم 4 ، 1981 ، ص. 3-25.
16. Gritsenko NS، Kirichenko A.A.، Kolomeytseva T.A.، Loginov V.P.، Tikhomirova I.G. 3 30.
17. ديتكوف أ.ن.تحسين الخوارزميات للترشيح الرقمي لمعلومات المسار عند تتبع هدف مناورة // هندسة الراديو ، 1997 ، رقم 12 ، ص. 29-33.
18. Zhukov M. N. ، Lavrov A. A. تحسين دقة قياس معلمات الهدف باستخدام معلومات حول مناورة حامل الرادار // Radio Engineering ، 1995 ، No. 11 ، p. 67 - 71.
19. Bulychev Yu. G.، Burlai I. V. تقدير شبه أمثل لمعلمات مسارات الأجسام الخاضعة للرقابة // هندسة الراديو والإلكترونيات ، 1996 ، V. 41 ، No. 3 ، p. 298-302.
20. Bibika V. I.، Utemov S. V. 11-13.
21. Merkulov V. I. ، Drogapin V. V. ، Vikulov O. V. 85 91.
22. Merkulov V. I. ، Dobykin V.D. توليف لخوارزمية تحديد القياس الأمثل للتتبع التلقائي للأجسام الهوائية في وضع المراجعة // هندسة الراديو والإلكترونيات ، 1996 ، V. 41 ، No. 8 ، p. 954-958.
23. Merkulov V. I. ، Khalimov N.R. الكشف عن مناورات الهدف مع تصحيح الخوارزميات لتشغيل أنظمة التتبع التلقائي // هندسة الراديو ، 1997 ، رقم 11 ، ص. 15-20.
24. Bar-Shalom Ya. ، Berver G. ، Johnson S. التصفية والتحكم العشوائي في الأنظمة الديناميكية. إد. ليوندس ك ت: Per. من الانجليزية. م: مير. 1980 ، 407 ص.
25. Rao S.R. الأساليب الإحصائية الخطية وتطبيقاتها: لكل. من الانجليزية. -M: Nauka ، 1968.
26. Maksimov M.V.، Merkulov V.I. أنظمة التتبع الراديوي الإلكتروني. التوليف بطرق نظرية التحكم الأمثل. م: الإذاعة والتواصل ، 1990.255 ص.
27. Kameda N. ، Matsuzaki T. ، Kosuge Y. تتبع الهدف لمناورة الأهداف باستخدام مرشح النماذج المتعددة // IEEE Trans. الأساسيات ، المجلد. E85-A ، رقم 3 ، 2002 ، ص. 573-581.
28. Bar-Shalom Y. ، Birmiwal K. مرشح الأبعاد المتغير لمناورة تتبع الهدف // IEEE Trans ، on AES 18 ، no. 5 ، 1982 ، p. 621 - 629.
29. Schooler C. C. Optimal a p Filters for Systems with Modeling Inaccuracies / / IEEE Trans، on AES - 11، No. 6، 1975، p. 1300-1306.
30. كريم دميرباس. مناورة تتبع الهدف مع اختبار الفرضية // IEEE Trans، on AES 23، no.6، 1987، p. 757 - 765.
31. مايكل جرين ، جون ستينسبي. الحد من خطأ تأشير الهدف الرادار باستخدام ترشيح كالمان الممتد // IEEE Trans ، في AES 23 ، رقم 2 ، 1987 ، ص. 273-278.
32. McAulay R. J.، Denlinger E.A Decision-Directed Adaptive Tracker // IEEE Trans، on AES 9، no.2، 1973، p. 229 - 236.
33. Bar-Shalom Y.، Fortmann T. E. جمعية بيانات التتبع. بوسطن: المطبعة الأكاديمية ، 1988 ، 353 ص.
34. كالاتا P. R. مؤشر التتبع: معلمة معممة لتتبع الهدف P و a - p -y / / IEEE Trans، on AES - 20، No. 21984، p. 174 - 182.
35. Bhagavan B. K. ، Polge R. J. أداء مرشح g-h لتتبع أهداف المناورة / IEEE Trans ، في AES-10 ، رقم 6 ، 1974 ، ص. 864866.
36. Ackerson Guy A. ، Fu K. S. On State تقدير في تبديل البيئات // IEEE Trans ، on AC-15 ، no. 1 ، February 1970 ، p. 10 17.
37. Bar-shalom Y. ، Chang K. 296300.
38. Wen-Rong Wu، Peen-Pau Cheng، A Nolinear IMM Algorithm for Maneuvering Target Tracking // IEEE Trans، on AES-30، No. 3، July 1994، p. 875-885.
39. جين - آن جو ، تشي - هو وي. مناورة تتبع الهدف باستخدام طريقة IMM بتردد قياس عالي // IEEE Trans ، في AES-27 ، رقم 3 ، مايو 1991 ، ص. 514-519.
40. Blom H. A.، Bar-shalom Y. The Interacting Multiple Model Algorithm for Systems with Markovian Switch Coefficients // IEEE Trans، on AC-33، No. 8، August 1988، p. 780-783.
41. Mazor E.، Averbuch A.، Bar-shalom Y.، Dayan J. The Interacting Multiple Model Methods in Target Tracking: A Survey // IEEE Trans، on AES-34، no. 1، 1998، p. 103-123.
42. Benedict T. R.، Bordner G. R. توليف مجموعة مثالية من معادلات تنعيم مسار الرادار أثناء المسح // IRE Trans ، على AC-7 ، يوليو 1962 ، ص. 27 32.
43. Chan Y. T.، Hu A. G. C.، Plant J.B. A Kalman Filter Based Tracking Scheme with Input Estimation // IEEE Trans، on AES 15، no. 2، July 1979، p. 237 - 244.
44. Chan Y. T.، Plant J.B، Bottomley J.R.T.A Kalman Tracker with a Scheme with Input Estimator // IEEE Trans، on AES 18، no.2، 1982، p. 235 - 240.
45. Bogler P. L. تتبع هدف مناورة باستخدام تقدير المدخلات // IEEE Trans ، في AES 23 ، رقم 3 ، 1987 ، ص. 298 - 310.
46. ستيفن روجرز. مرشح ألفا بيتا بضوضاء القياس المرتبطة // IEEE Trans ، على AES - 23 ، رقم 4 ، 1987 ، ص. 592 - 594.
47. Baheti R. S. تقريب فعال لمرشح كالمان لتتبع الهدف // IEEE Trans، on AES 22، No. 1، 1986، p. 8 - 14.
48. ميلر ك.س ، ليسكيو دي إم ، تقدير غير خطي مع ملاحظات الرادار // IEEE Trans ، على AES 18 ، رقم 2 ، 1982 ، ص. 192 - 200.
49. Murat E. F. ، Atherton A. P. مناورة تتبع الهدف باستخدام نماذج معدل الدوران التكيفي في خوارزمية IMM // وقائع المؤتمر الخامس والثلاثين للقرار والتحكم. 1996 ، ص. 3151 -3156.
50. Alouani A. T.، Xia P.، Rice T. R.، Blair W. D. On the Optimality of Two-Stage State Estimation In the Random Bias // IEEE Trans، on AC 38، no. 1279-1282.
51. Julier S.، Uhlmann J.، Durrant-Whyte H. F. طريقة جديدة للتحول غير الخطي للوسائل والتغايرات في المرشحات والمقدرات // IEEE Trans، on AC 45، no.3، 2000، p. 477 - 482.
52. Farina A.، Ristic B.، Benvenuti D. تتبع هدف باليستي: مقارنة بين عدة مرشحات غير خطية // IEEE Trans، on AES 38، no. 3، 2002، p. 854 - 867.
53. Xuezhi wang ، سوبهاش شالا ، روب إيفانز. تقنيات البوابات لمناورة تتبع الهدف في الفوضى // IEEE Trans ، على AES 38 ، رقم 3 ، 2002 ، ص. 1087-1097.
54. Doucet A.، Ristic B. تقدير الحالة المتكرر لنماذج التحويل المتعددة ذات الاحتمالات الانتقالية غير المعروفة // IEEE Trans، on AES 38، no. 3، 2002، p. 1098-1104.
55. Willett B.، Ruan Y.، Streit R. PMHT: Problems and Some Solutions // IEEE Trans، on AES 38، no. 3، 2002، p. 738 - 754.
56. Watson G.A، Blair W. D. Interacting Acceleration Compensation Algorithm for Tracking Maneuvering Targets // IEEE Trans، on AES -31، no.3، 1995، p. 1152-1159.
57. Watson G. A. ، Blair W. D. تفاعل خوارزمية نموذج التحيز المتعدد مع تطبيق لتتبع أهداف المناورة // وقائع المؤتمر الحادي والثلاثين بشأن القرار والتحكم. ديسمبر 1992 ، ص. 3790 3795.
58. Kameda H. ، Tsujimichi S. ، Kosuge Y. مقارنة بين مرشحات نماذج متعددة لمناورة تتبع الهدف // SICE 2000 ، p. 55 60.
59. Kameda H. ، Tsujimichi S. ، Kosuge Y. تتبع الهدف في ظل بيئات كثيفة باستخدام قياسات معدل المدى // SICE 1998 ، ص. 927 - 932.
60. Rong Li X.، Bar-Shalom Y. Performance Prediction of the Interacting Multiple Model Algorithm // IEEE Trans، on AES 29، no. 3، 1993، p. 755 - 771.
61. Ito M. ، Tsujimichi S. ، Kosuge Y. تتبع هدف متحرك ثلاثي الأبعاد بقياسات زاوية ثنائية الأبعاد من مستشعرات سلبية متعددة // SICE 1999 ، ص. 1117-1122.
62. De Feo M. و Graziano A. و Miglioli R. و Farina A. IMMJPDA مقابل MHT و Kalman Filter مع ارتباط NN: مقارنة الأداء // IEE Proc. الرادار والملاحة السونار ، المجلد. 144 ، العدد 2 ، أبريل 1997 ، ص. 49 56.
63. Lerro D.، Bar-Shalom Y. Interacting Multiple Model Tracking with Target Amplitude Feature // IEEE Trans، on AES 29، no. 2، 1993، p. 494 - 509.
64. جيلكوف ف.ب. ، أنجيلوفا د. س. ، سيمردجيف ت. أ. تصميم ومقارنة خوارزمية IMM المتكيفة مع ضبط الوضع لمناورة تتبع الهدف // IEEE Trans ، على AES 35 ، رقم 1 ، 1999 ، ص. 343 - 350.
65. He Yan، Zhi-jiang G.، Jing-ping J. Design of the Adaptive Interacting Multiple Model Algorithm // Proceedings of the American Control Conference، May 2002، p. 1538-1542.
66. Buckley K. ، Vaddiraju A. ، Perry R. A New Pruning / Merging Algorithm for MHT Multitget Tracking // IEEE International Radar Conference 2000 ، p. 71-75.
67. Bar-Shalom Y. تحديث مع قياسات خارج التسلسل في تتبع الحل الدقيق // IEEE Trans ، في AES 38 ، رقم 32002 ، ص. 769 - 778.
68. منير أ ، أثرتون أ.ب.مناورة تتبع الهدف باستخدام نماذج معدل دوران مختلفة في IMM algornthm // Proceedings of the 34th Conference on Decision & Control، 1995، p. 2747 2751.
69. Bar-Shalom (Ed.) Y. Multitarget-multisensor Tracking: تطبيقات متقدمة. المجلد. نوروود ، ماجستير: Artech House ، 1990.
70. Bar-Shalom (Ed.) Y. Multitarget-multisensor Tracking: Advanced Applications. المجلد. ثانيًا. نوروود ، ماجستير: Artech House ، 1992.
71. بلاكمان س.س.تتبع أهداف متعددة باستخدام تطبيقات الرادار. نوروود ، ماجستير: Artech House ، 1986.
72. Campo L.، Mookerjee P.، Bar-Shalom Y. State Estimation for Systems with Sojourn-Time-Dependent Markov Model Switching // IEEE Trans، on AC-36، no. 2، 1991، p. 238-243.
73. Sengupta D.، litis R.A Neural Solution to the Multitarget Tracking Data Association Problem // IEEE Trans، on AES 25، no. 1، 1989، p. 96 - 108.
74. Merkulov V. I. ، Lepin V.N. أنظمة التحكم الراديوية للطيران. 1996 ، ص. 391.
75. Perov A. I. الخوارزميات التكيفية لتتبع أهداف المناورة // هندسة الراديو ، رقم 7،2002 ، ص. 73 81.
76. Kanashchenkov A. I.، Merkulov V. I. حماية أنظمة الرادار من التدخل. - م: راديو هندسة 2003.
77. Qiang Gan، Chris J. Harris. مقارنة بين طريقتين لدمج القياس من أجل دمج البيانات متعددة المستشعرات القائمة على مرشح كالمان // IEEE Trans ، على AES 37 ، رقم 1،2001 ، ص. 273-280.
78. بلاكمان س. ، بوبولي ر. تصميم وتحليل أنظمة التتبع الحديثة. بيت ارتيك ، 1999 ، 1230 ص.
79. Neal S. R. 315316.
80. Repin V.G. ، Tartakovskii G. P. P. م: "الإذاعة السوفيتية" 1977 ، 432 ص.
81. ستراتونوفيتش R. L. مبادئ الاستقبال التكيفي. م: سوف. راديو ، 1973 ، 143 ص.
82. Tikhonov V.I. ، Teplinskiy I.S تتبع شبه مثالي لأجسام المناورة // هندسة الراديو والإلكترونيات ، 1989 ، V.34 ، No. 4 ، p. 792-797.
83. بيروف أ. النظرية الإحصائية لأنظمة الهندسة الراديوية. درس تعليمي. - م: راديو هندسة 2003.
84. Darymov Yu. P.، Kryzhanovsky G. A.، Solodukhin V. A.، Kivko V.G، Kirov B. A. أتمتة عمليات مراقبة الحركة الجوية. موسكو: النقل ، 1981.400 ص.
85. Anodina T. G.، Kuznetsov A. A.، Markovich E. D. أتمتة مراقبة الحركة الجوية. م: النقل ، 1992 ، 280 ص.
86. Bakulev P.A.، Sychev M.I.، Nguyen Chong Luu. تتبع هدف مناور باستخدام خوارزمية متعددة النماذج التفاعلية // المجلة الإلكترونية ، العدد 9 ، 2002 إجراءات معهد موسكو للطيران.
87. Bakulev P.A.، Sychev M.I.، Nguyen Chong Luu. دراسة خوارزمية ترشيح مسارات مناورة أهداف الرادار // معالجة الإشارات الرقمية وتطبيقاتها ، تقرير المؤتمر الدولي الخامس. م: 2003 ، ت 1. - ص. 201 - 203.
88. Bakulev P.A.، Sychev M.I.، Nguyen Chong Luu. خوارزمية متعددة النماذج لتتبع مسار هدف مناورة وفقًا لبيانات رادار المراقبة // هندسة الراديو ، رقم 1 ، 2004.
89. نغوين تشونغ لو. توليف خوارزمية متعددة النماذج لتتبع مسار هدف المناورة // أجهزة الفضاء الجوي ، رقم 1 ، 2004.
90. نغوين تشونغ لو. دراسة الخوارزميات متعددة النماذج لتصفية مسارات مناورة أهداف الرادار // أطروحة التقرير ، المؤتمر والمعرض الدولي "Aviation and Cosmonautics 2003" ، MAI 2003.
يرجى ملاحظة أن النصوص العلمية المعروضة أعلاه تم نشرها للمراجعة وتم الحصول عليها من خلال التعرف على النصوص الأصلية للأطروحات (OCR). في هذا الصدد ، قد تحتوي على أخطاء تتعلق بنقص خوارزميات التعرف. لا توجد مثل هذه الأخطاء في ملفات PDF للأطروحات والملخصات التي نقدمها.
رادار الكشف الشامل (SRS) مصمم لحل مشاكل البحث عن الأهداف الجوية وكشفها وتتبعها وتحديد جنسيتها. تنفذ SRS إجراءات مسح مختلفة تزيد بشكل كبير من مناعة الضوضاء ، واحتمال اكتشاف الأهداف منخفضة السرعة وعالية السرعة ، وجودة تتبع أهداف المناورة. مطور RLO هو معهد أبحاث هندسة الآلات.
ينفذ مركز التحكم القتالي (PBU) لنظام الدفاع الجوي كجزء من التجميع ، وفقًا لمعلومات تنسيق SRS ، ربط وتتبع مسارات الأهداف المكتشفة ، وفتح خطة ضربة العدو الجوية ، و توزيع الأهداف بين أنظمة الدفاع الجوي في المجموعة ، وإصدار التعيينات المستهدفة لنظام الدفاع الجوي ، والتفاعل بين أنظمة الدفاع الجوي التي تقوم بالعمليات القتالية ، وكذلك التفاعل مع القوات ووسائل الدفاع الجوي الأخرى. تسمح الدرجة العالية من أتمتة العمليات للطاقم القتالي بالتركيز على حل المهام التشغيلية والتشغيلية التكتيكية ، باستخدام مزايا أنظمة الإنسان والآلة إلى أقصى حد. يوفر PBU الأعمال القتالية من مواقع القيادة العليا ، وبالتعاون مع PBU ، يسيطر على المجموعات المجاورة.
المكونات الرئيسية لأنظمة الدفاع الجوي S-ZOOPMU و S-ZOOPMU1:
رادار متعدد الوظائف لإضاءة الهدف وتوجيه الصواريخ(RPN) يتلقى ويطور التعيينات المستهدفة من ضوابط 83M6E ومصادر المعلومات المستقلة المرفقة ، والكشف ، بما في ذلك. في الوضع المستقل ، التقاط الأهداف وتتبعها تلقائيًا ، وتحديد جنسيتها ، والتقاط الصواريخ وتتبعها وتوجيهها ، وتسليط الضوء على الأهداف المطلقة لضمان تشغيل رؤوس الصواريخ الموجهة شبه النشطة.
يؤدي مغير الضغط عند التحميل أيضًا وظائف مركز أوامر ADMS: - وفقًا للمعلومات الواردة من PBU 83M6E ، فإنه يتحكم في أصول ADMS ؛ - يختار أهداف الرماية ذات الأولوية ؛ - يحل مشكلة الإطلاق ويحدد نتائج إطلاق النار ؛ - يوفر تفاعل المعلومات مع عناصر التحكم PBU لـ 83M6E.
يزيد العرض الشامل من قدرات البحث لأنظمة الدفاع الجوي في إجراء العمليات العدائية المستقلة ، ويضمن أيضًا الكشف عن الأهداف وتتبعها في القطاعات التي ، لسبب ما ، لا يمكن الوصول إليها بواسطة SART و RPN. يمكن استخدام الرادار 36D6 وكاشف الارتفاع المنخفض 5N66M كأداة مستقلة متصلة.
الوسائل المستقلة المرفقة للكشف وتحديد الهدف
قاذفاتقاذفات (حتى 12) مصممة للتخزين والنقل والتحضير قبل الإطلاق وإطلاق الصواريخ. يتم وضع قاذفات على هيكل ذاتي الحركة أو قطار طريق. كل قاذفة لديها ما يصل إلى 4 صواريخ في حاويات النقل والإطلاق. يوفر تخزينًا طويل المدى (حتى 10 سنوات) للصواريخ دون أي إجراءات صيانة مع فتح الحاويات. مطورو المشغل هم مكتب تصميم الهندسة الخاصة ، مكتب التصميم التابع لوزارة الصحة في نيجني نوفغورود.
قاذفات
الصواريخ- أحادي المرحلة ، وقود دافع صلب ، مع بداية رأسية ، ومجهز بمكتشف اتجاه راديوي شبه نشط على متن الطائرة. المطور الرئيسي للصاروخ هو MKB Fakel.
توفر أدوات التحكم 83M6E: - اكتشاف الطائرات وصواريخ كروز في النطاق الكامل لتطبيقاتها العملية والصواريخ الباليستية التي يصل مدى إطلاقها إلى 1000 كم ؛ - تتبع المسار حتى 100 هدف ؛ - إدارة ما يصل إلى 6 أنظمة دفاع جوي ؛ - أقصى مدى للكشف - 300 كم.
يعد نظام الدفاع الجوي S-ZOOPMU1 تحديثًا عميقًا لنظام S-ZOOPMU وهو في الواقع رابط انتقالي لأنظمة الجيل الثالث.
يوفر S-ZOOPMU1: - ضرب الأهداف في نطاقات من 5 إلى 150 كم ، في نطاق ارتفاعات من 0.01 إلى 27 كم ، وسرعة إصابة الأهداف تصل إلى 2800 م / ث ؛ - هزيمة الصواريخ الباليستية غير الاستراتيجية بمدى إطلاق يصل إلى 1000 كم في نطاقات تصل إلى 40 كم عند تلقي تعيين الهدف من ضوابط 83M6E ؛ - إطلاق نار متزامن لما يصل إلى 6 أهداف مع توجيه ما يصل إلى صاروخين لكل هدف ؛ في النوع الأساسي للصواريخ - 48N6E ؛ - معدل إطلاق النار 3-5 ثوان.
إذا لزم الأمر ، يمكن تعديل نظام الدفاع الجوي S-ZOOPMU1 لاستخدام صواريخ 5V55 من نظام S-ZOOPMU.
يوفر سلف عائلة S-ZOOP - نظام الدفاع الجوي S-ZOOPMU:-> هزيمة الأهداف في نطاقات من 5 إلى 90 كم ، في نطاق ارتفاع من 0.025 إلى 27 كم ، تصل سرعة إصابة الأهداف إلى 1150 م / ث ؛ - هزيمة الأهداف الباليستية بمدى إطلاق يصل إلى 300 كم في نطاقات تصل إلى 35 كم مع تحديد الهدف من الضوابط ؛ - إطلاق نار متزامن لما يصل إلى 6 أهداف مع توجيه ما يصل إلى صاروخين لكل هدف ؛ - النوع الأساسي للصواريخ 5V55 ؛ - معدل إطلاق النار 3-5 ثوان.
ALTEC-300
مجمع تعليمي وتدريبي
|
|
|
الاستعمال: في الأنظمة الرقمية الآلية لاكتشاف ومعالجة معلومات الرادار. جوهر الاختراع: في قياس الرادار المنفصل لإحداثيات هدف جوي ، يتم تمهيد المعلمات الحالية لمسار الهدف مع تغيير مكاسب المرشح اعتمادًا على احتمالية المناورة المتراكمة. الجديد هو ضبط مكاسب المرشح في اللحظة التي يدخل فيها الهدف منطقة المناورة المحتملة ، اعتمادًا على احتمالية المناورة المتراكمة. يتم تحقيق زيادة في دقة التتبع من خلال تعويض المكون الديناميكي لخطأ التتبع بسبب مناورة الهدف. 3 مريض.
يتعلق الاختراع بالرادار ويمكن استخدامه في الأنظمة الرقمية الآلية لاكتشاف معلومات الرادار ومعالجتها. طرق وأجهزة تتبع هدف جوي للمناورة معروفة ، بناءً على قياسات الرادار المنفصلة للإحداثيات والتقييم الحالي (التنعيم والاستقراء) لمعلمات مساره (الإحداثيات ومعدلات تغييرها). عند اكتشاف مناورة ، ذاكرة يتم تصغير مرشح التنعيم المتكرر. في هذه الحالة ، على الرغم من أن خطأ التنعيم الديناميكي الناتج عن التناقض بين الفرضية حول درجة كثير الحدود التي تصف المسار الحقيقي لهدف المناورة والفرضية الخطية لحركته يتم تعويضها ، فإن المكون العشوائي لخطأ التسوية يكتسب الحد الأقصى قيمة دقة قياس إحداثيات معينة ، ويزداد الخطأ الكلي. من الطرق المعروفة لتتبع هدف جوي للمناورة ، فإن الأقرب للطريقة المقترحة من حيث الجوهر الفني والتأثير المحقق هي الطريقة التي يتم بها الكشف عن المناورة بناءً على تحليل حجم انحراف القيم الحالية من معلمات المسار المتعقب من قيمها المقاسة ومقارنة هذا الانحراف مع قيمة العتبة ، عند اكتشاف المناورة ، يتم تجانس معلمات المسار مع مكاسب مرشح تساوي الوحدة نظرًا لحقيقة أنه عند تنعيم المسار المعلمات ، يتم أخذ حقيقة وجود مناورة فقط في الاعتبار ، وتظل أخطاء التنعيم بهذه الطريقة كبيرة جدًا. الهدف من الاختراع هو تحسين دقة تتبع هدف جوي للمناورة على ارتفاع منخفض. يتم تحقيق ذلك من خلال حقيقة أنه باستخدام طريقة تتبع هدف جوي منخفض الطيران ، بناءً على قياس الرادار المنفصل للإحداثيات وتنعيم معلمات مسار الهدف باستخدام مرشح - ، في أقسام الحركة المستقيمة مع مكاسب المرشح بسبب ضوضاء الحالة المستهدفة ، والتي يتم تحديدها من نسب التحمل ، وفقًا لمعدل تغيير المحمل ، والتغير في مكاسب المرشح في أقسام مناورة الهدف ، في لحظة دخول قسم المسار ، في والتي ، وفقًا لمعلومات مسبقة حول ميزات المسار ، من الممكن إجراء مناورة ، ويتم تلطيف إشارة اتجاه الهدف مع مكاسب المرشح المحددة وفقًا للاحتمال المتراكم لأهداف المناورة المتبعة: Р n = 1 / (N-n + 1 ) ، حيث N هو عدد القياسات في منطقة مناورة محتملة و n هو رقم دورة التنعيم في منطقة مناورة محتملة ، من نسب الاتجاه (p n) + -1 (1 ) لمعدل تغيير الاتجاه (P n) - ، حيث a + 2 (2) r 
(3) أين تباين تحمل أخطاء القياس ؛ a هو أقصى تسارع للهدف على طول الاتجاه أثناء المناورة ؛ P أوم هو احتمال الكشف الصحيح عن المناورة ؛ فترة المسح بالرادار ، وفي اللحظة التي يتم فيها اكتشاف مناورة الهدف ، يتم تنعيم إشارة الاتجاه مرة واحدة مع مكاسب المرشح ، ومن العلاقات (1) و (2) مع القيمة r من العلاقة r (4 ) دورات التنعيم اللاحقة ، يتم تنعيم معلمات مسار الهدف مع مكاسب المرشح ، والتي يتم تحديدها من العلاقات
أين
(ن) (ن)
ن = كثافة العمليات 
m و m هما مكاسب المرشح في وقت اكتشاف مناورة الهدف. لا تحتوي الطرق المعروفة لتتبع هدف جوي للمناورة على ارتفاع منخفض على ميزات مشابهة لتلك التي تميز الطريقة المقترحة عن النموذج الأولي. إن وجود سلسلة من الإجراءات التي تم تقديمها حديثًا يجعل من الممكن زيادة دقة التتبع بسبب المعلومات المسبقة حول مسار تتبع الهدف الجوي ، وفيما يتعلق بذلك ، لتقليل أخطاء التتبع التي تحدث عندما تكون مناورة الهدف مٌفتَقد. لذلك ، فإن الطريقة المطالب بها تفي بمعايير "الجدة" و "الخطوة الابتكارية". ترجع إمكانية تحقيق تأثير إيجابي من الطريقة المقترحة مع الميزات التي تم إدخالها حديثًا إلى تعويض تأثير خطأ استقراء المحمل الديناميكي ، الذي تحدده مناورة الهدف التي فوتها كاشف المناورة ، عن طريق تغيير مكاسب المرشح وفقًا لـ احتمالية المناورة المتراكمة. في التين. يوضح الشكل 1 مخطط مناورة الهدف ؛ في التين. رسمان بيانيان يوضحان فعالية الطريقة المقترحة ؛ في التين. يوضح الشكل 3 مخطط الكتلة الكهربائية للجهاز لتنفيذ الطريقة المقترحة. نظرًا لظهور أي هدف جوي عالي السرعة منخفض التحليق فجأة واكتشافه ، على سبيل المثال ، على متن سفينة حاملة رادار ، سيتم تصنيفه كمهاجم ، فمن المعقول افتراض أن هذا الهدف سيتجه نحو السفينة باحتمالية عالية ، وأداء مناورة صاروخ موجه. بمعنى آخر ، من أجل تدمير سفينة ، يجب أن يقوم هدف جوي منخفض السرعة عالي السرعة بمناورة في نقطة زمنية معينة ، ونتيجة لذلك يجب أن تصبح معلمة مسار الهدف بالنسبة للسفينة مساوية لـ صفر. في هذا الصدد ، فإن افتراض مناورة الهدف الإلزامية له ما يبرره بشكل أساسي. في المستقبل ، سننظر في صاروخ كروز مضاد للسفن (ASC) يقوم بمناورة صاروخ موجه كهدف جوي. تعتمد الطريقة على استخدام ميزات المسار الخاصة بـ PCR في القسم الأخير من المسار. يتضمن مسار RCC (انظر الشكل 1) على مسافة أقل من 30 كم من هدف التدمير ثلاثة أقسام مميزة للمسار: مقطع مستقيم قبل بدء مناورة التوجيه في RCC ؛ موقع مناورة صاروخية محتملة ؛ المقطع المستقيم من المسار بعد الانتهاء من مناورة التوجيه. من المعروف أن مناورة صاروخ موجه PKR ، على سبيل المثال ، من نوع "Harpoon" ، تتم على مسافات من السفينة المستهدفة 5 ، 3.20.2 كم. يمكن الافتراض أنه عند المسافات التي تزيد عن 20.2 km ، يكون احتمال المناورة قريبًا من الصفر ، والحاجة إلى الحد من مكاسب المرشح ترجع فقط إلى وجود ضوضاء الحالة المستهدفة. في حالة عدم وجود بيانات مسبقة عن طريقة إطلاق الصواريخ المضادة للسفن التي يستخدمها العدو في هذه الحالة التكتيكية بالذات ، هناك سبب لافتراض أن بدء مناورة توجيه صاروخ موجه بنفس القدر في أي وقت يكون فيه الصاروخ المضاد للسفن يقع في نطاق المسافات من السفينة D min 5.3 km و D max 20.2 km. يتغلب الصاروخ على المدى المحدد في
ر 1 \ u003d 50 ثانية حيث V 290 م / ث سرعة الطيران pkr. لذلك ، يمكن الافتراض أنه خلال الوقت الذي يكون فيه مركز قيادة السيارات على مسافة من السفينة ، مما يسمح له ببدء مناورة صاروخ موجه ، سيتم إجراء قياسات N N +1 + 1 لإحداثياته. نظرًا لأن المناورة ذات الاحتمالية المتساوية يمكن أن تبدأ في أي فترة استقصائية مشتركة ، فإن احتمال حدوث حدث يتكون في بداية المناورة عند الفاصل n-th (n 1 ، 2 ،) يساوي بداهة
ص
إذا لم يتم اكتشاف بداية المناورة على البعد (n-1) للإحداثيات ، فإن الاحتمال المتراكم للمناورة على البعد n يتم تحديده من خلال العلاقة
ف =
يمكن التعبير عن اعتماد تباين التسارع pcr على المناورة على الاحتمال المتراكم على النحو التالي:
2 أ = (1 + 4P ن) (1-P أوم) (5) حيث أ هو أقصى تسارع لـ PKR على طول المحمل أثناء المناورة (3.5 جم) ؛
P أوم هو احتمال الكشف الصحيح عن المناورة. بمعرفة تباين التسارع pcr (a) ، وأيضًا بافتراض أن قيم أخطاء قياس المحمل معروفة ، من الممكن حساب القيم المثلى لمعاملات كسب المرشح للنسب الحالية لتباين الأخطاء في قياس الإحداثيات وتعطيل اتجاه التسارع وفترة مسح الرادار: بالمحمل
(P n) (6) بمعدل تغير الاتجاه (P n) حيث o 2 تباين في تحمل أخطاء تقدير ؛
تشتت أخطاء قياس المحمل ؛
R هو معامل الارتباط لتحمل أخطاء التقدير ومعدل تغيرها. يتم تحديد قيم o و R من خلال العلاقات التالية
2o = + -1
ص س = (7)
استبدال العلاقات (2) و (3) في العلاقة (7) ، نحصل على تشتت أخطاء تقدير تحمل ومعامل الارتباط لأخطاء تقدير تحمل ومعدل تغيرها ، والاستبدال في التعبير (6) ، نحصل على يتم تحديد مكاسب التصفية حسب العلاقة (1). من الواضح ، مع اقتراب pcr مع كل مسح ، يزداد احتمال المناورة المتراكم ، مما يؤدي إلى زيادة تشتت التسارع n cr ، وبالتالي يؤدي إلى زيادة مكاسب المرشح و. باكتشاف المناورة ، يتم تعيين احتمالية المناورة التراكمية بقيمة "واحد" ، ويتم حساب فرق التسارع pcr على النحو التالي:
= a 2 (1-P Crbar) (8) حيث P المخل هو احتمال الكشف الخاطئ عن المناورة. في هذه الحالة ، r محسوب من العلاقة (4) ، يكتسب المرشح القيمة القصوى. مع الأخذ في الاعتبار المدة القصيرة لمناورة PKR (1.3 ثانية) ، يكفي إجراء تجانس واحد مع زيادة عوامل الكسب (وهذا ما تؤكده نتائج المحاكاة). يتم تنفيذ إجراء تقدير احتمالية المناورة في المدى الفاصل من 20.2 إلى 5.3 كم. بعد اكتشاف المناورة ، يتم تعيين مكاسب مرشح المحمل على القيم التي تحددها ضوضاء الحالة المستهدفة فقط ، وتظل مكاسب النطاق ثابتة طوال وقت التتبع ، ويتم اختيار قيمها وفقًا لضوضاء الحالة المستهدفة. في التين. يوضح الشكل 3 جهازًا للتتبع التلقائي لهدف جوي مناور ينفذ الطريقة المقترحة. يحتوي على مستشعر إحداثيات مُقاس 1 ، وحدة تجانس 2 ، وحدة استقراء 3 ، وحدة تأخير أولى 4 ، وحدة ذاكرة 5 ، وحدة كشف مناورة 6 ، وحدة مقارنة 7 ، وحدة تأخير ثانية 8 ، وحدة 9 ل حساب مكاسب التصفية. يتكون جهاز التتبع التلقائي لهدف المناورة الجوي من مستشعر متصل بالسلسلة 1 من الإحداثيات المقاسة ، ومدخله هو إدخال الجهاز ، ويتم توصيل خرج المستشعر 1 للإحداثيات المقاسة بالمدخل الأول من كتلة التنعيم 2 وإلى الإدخال الأول من كتلة الكشف عن المناورة 6 ، خرج كتلة التجانس 2 المتصلة بإدخال كتلة الاستقراء 3 ، الناتج الأول من كتلة الاستقراء 3 متصل بإدخال المقارنة الكتلة 7 ومن خلال كتلة التأخير 4 مع الإدخال الرابع من كتلة التنعيم 2 ومع الإدخال الثاني من كتلة الكشف عن المناورة 6 ، يكون الإخراج الثاني لاستقراء الكتلة 3 هو خرج الجهاز ، خرج كشف المناورة يتم توصيل الكتلة 6 بالمدخل الثاني للكتلة 9 لحساب مكاسب المرشح ومن خلال كتلة التأخير 8 مع الإدخال الثاني من كتلة الذاكرة 5 والمدخل الثالث للكتلة 9 لحساب مكاسب المرشح ، خرج ترتبط مقارنة الكتلة 7 بالإدخال الأول لكتلة الذاكرة 5 والإدخال الأول للكتلة 9 لحساب مكاسب المرشح ، ويتم توصيل خرج كتلة الذاكرة 5 بالمدخل الثاني للكتلة و 2 ، يتم توصيل خرج الكتلة 9 لحساب مكاسب المرشح بالمدخل الثالث لتجانس الكتلة 2. الجهاز يعمل كالتالي. يتم تغذية إشارة الفيديو للدورة الحالية رقم n لقياس إحداثيات الهدف المتعقب من خرج جهاز الاستقبال إلى إدخال جهاز التتبع ، وبالتالي ، إلى المستشعر 1 للإحداثيات المقاسة. يقوم مستشعر الإحداثيات المقاسة 1 بتحويل إشارة الفيديو من الشكل التناظري إلى الشكل الرقمي ، ويستخرج الإشارة المفيدة ويقيس قيم الإحداثيات: الاتجاه (P n) والمدى (D n). يمكن تنفيذ المستشعر 1 للإحداثيات المقاسة وفقًا لأحد المخططات المعروفة لكاشف هدف الهواء الأوتوماتيكي. يتم تغذية قيم إحداثيات الهدف المقاسة (P n و D n) في شكل رموز إشارة إلى الإدخال الأول لكتلة التنعيم 2 ، والتي تنفذ عملية معالجة الإحداثيات على النحو التالي: عندما n 1 ، التقدير الحالي إحداثيات الهدف هو
= M n ، حيث M n = P n ، D لـ n 2 التقدير الحالي لمعلمات المسار المستهدف هو
= M n، V = (M n-1 -M n) / T o حيث T حول فترة مراجعة الرادار ؛ بالنسبة إلى n> 2 ، يكون التقدير الحالي لمعلمات مسار الهدف هو
= + (م)
= + (M) / T حيث تكون معاملات الوزن (مكاسب التصفية) ؛
وتقديرات الإحداثيات ومعدل تغيرها مستقراء في مسح واحد. من الخانة 2 ، يتم تغذية القيم المتجانسة للإحداثيات ومعدل تغييرها إلى مدخلات كتلة الاستقراء 3. تُنشئ كتلة الاستقراء 3 تقديرات لمعلمات المسار مستقراءً لفترة زمنية معينة:
= + فاتو ه ؛ = حيث T e هي القيمة المحددة للفترات الزمنية للاستقراء. في هذا الجهاز ، T e T o ، T e T zu. في هذه الحالة ، يتم تغذية قيم الإحداثي المستقرأة للوقت من الإخراج الأول من خلال كتلة التأخير 4 إلى الإدخال الرابع لكتلة التنعيم 2 ، حيث يتم استخدامها لحساب معلمات المسار في الدورة التالية ، وإلى المدخل الثاني من كتلة الكشف عن المناورة 6 ، حيث يتم طرحها من قيم المحمل المقاسة المقدمة إلى الإدخال الأول لوحدة الكشف عن المناورة 6 من مستشعر الإحداثيات المقاسة 1 ، ويتم مقارنة الفرق الناتج مع الحد الأدنى يتبع:
П ن ->
يتم اختيار قيم العتبة بناءً على احتمال الاكتشاف الخاطئ المطلوب للمناورة. من نفس الخرج ، يتم تغذية الإحداثيات المستقرأة إلى مدخلات فدرة المقارنة 7 ، حيث تتم مقارنة قيم النطاق المستقرء بمدى مناورة محتملة من 5.3 إلى 20.2 كم. يتم تغذية قيم إحداثيات T المستقرأة للوقت إلى الناتج الثاني من كتلة الاستقراء 3 (إخراج الجهاز) وتُستخدم لإنشاء وإصدار بيانات تعيين الهدف للمستهلكين. في وحدة المقارنة 7 ، يتم إنشاء إشارة الوحدة المنطقية إذا كانت قيم النطاق المستقرء تقع في الفاصل الزمني للطريقة الممكنة ، والتي من إخراج وحدة المقارنة 7 يتم تغذيتها إلى الإدخال الأول لوحدة الذاكرة 5 ، بينما يحظر إصدار مكاسب المرشح لوحدة التنعيم 2 ، في نفس الوقت يتم تغذية نفس الإشارة إلى المدخل الأول للكتلة 9 لحساب مكاسب المرشح وبدء إصدار المكاسب إلى تجانس الكتلة 2. إذا كانت قيم النطاق المستقرء لا تقع ضمن الفاصل الزمني لنطاق مناورة محتملة ، فسيتم إنشاء إشارة صفرية منطقية ، مما يحظر إخراج عوامل الكسب من الخانة 9 لحساب عوامل كسب المرشح ويبدأ الإخراج من عوامل الكسب من كتلة الذاكرة 5. تخزن كتلة الذاكرة 5 مكاسب المرشح ، والتي ترجع قيمها إلى ضوضاء الحالة المستهدفة. في الخانة 9 لحساب معاملات كسب المرشح ، تُحسب معاملات الكسب في حالة وصول إشارة وحدة منطقية وغياب إشارة حول اكتشاف مناورة وفقًا للعلاقات (1) و (2) و ( 3) وفي حالة وجود إشارة "تم الكشف عن مناورة" حسب العلاقات (1) و (2) و (4). في الخانة 6 ، يتم توليد إشارة "الكشف عن المناورة" وتغذيتها إلى الكتلة 9 لحساب مكاسب المرشاح ، وتُرسل نفس الإشارة إلى الفدرة 8 وتأخيرها بفترة مراجعة واحدة تُغذى إلى فدرات الذاكرة 5 و 9 وحساب مكاسب المرشح. تم تقييم فعالية الطريقة المقترحة عن طريق المحاكاة بالبيانات الأولية التالية:
- مدى إطلاق صاروخ "هاربون" المضاد للسفن 100 كم.
PKR الزائد على مناورة 4 جرام ؛
مدة المناورة 4 ثوان ؛
فترة المسح بالرادار 2 ثانية ؛
تبدأ المناورة بين الاستطلاعين الثالث عشر والرابع عشر. في التين. يوضح الشكل 2 اعتماد الخطأ المعياري لاستقراء الإحداثي لمسح واحد على رقم القياس حيث:
1 طريقة مقترحة ؛
2 طريقة معروفة. عند تنفيذ الطريقة المقترحة ، يتم مضاعفة دقة استقراء الإحداثي.
مطالبة
طريقة تتبع مناورة الهدف الجوي بناءً على قياس الإحداثيات بالرادار المنفصل ، وتنعيم معلمات مسار الهدف باستخدام مرشح - في أقسام الحركة المستقيمة مع معاملات مضخم المرشح بسبب ضوضاء الحالة المستهدفة ، والتي يتم تحديدها من النسب: عن طريق المحمل 
أين j هي دورة التنعيم الحالية ؛
من خلال تحمل معدل التغيير
وتغيير كسب المرشح في أقسام مناورة الهدف ، والتي تتميز بذلك في لحظة الدخول إلى قسم المسار ، والذي وفقًا لمعلومات مسبقة حول ميزات مسار الهدف ، يمكن إجراء مناورة ، يتم تنعيم إشارة اتجاه الاتجاه المستهدف مع ضبط معاملات كسب المرشح وفقًا للاحتمال المتراكم لمناورة الهدف المتعقب ،
ف ن (ن ن + 1) ،
حيث N هو عدد القياسات في منطقة المناورة الممكنة ؛
n هو رقم دورة التنعيم في قسم التنعيم في منطقة المناورة المحتملة من العلاقات المحملّة (1)
عن طريق تحمل معدل التغيير (2) 
حيث 2 هو تشتت تحمل أخطاء قياس ؛
أقصى تسارع للهدف في الاتجاه أثناء المناورة ؛
ف عن. م هو احتمال اكتشاف المناورة بشكل صحيح ؛
فترة المسح بالرادار ،
وفي لحظة اكتشاف مناورة الهدف ، يتم تنعيم إشارة الاتجاه مرة واحدة مع كسب المرشح a و b من العلاقات (1) و (2) ، مع القيمة r من العلاقة 
حيث P l. حول. m هو احتمال الكشف الخاطئ عن المناورة ، وفي دورات التنعيم اللاحقة ، يتم تنعيم معلمات المسار بمكاسب المرشح ، والتي تتوافق قيمها مع الأرقام اللاحقة لدورة التنعيم الحالية ، والتي يتم تحديدها من العلاقة 
حيث i 0 ، 1 ، 2 ، رقم الدورة بعد اكتشاف المناورة ؛
ضبط ذاكرة المرشح بسبب ضوضاء الحالة المستهدفة ؛
m و m مكاسب المرشح في وقت مناورة الهدف.
Ege في نتائج الفيزياء
كيفية التقديم للامتحان لخريجي السنوات السابقة
ما هي فرص دخول الميزانية: بعدد النقاط ، حسب الجامعة ، حسب التخصص