Παρακολούθηση στόχων ελιγμών. Αυτόματη παρακολούθηση στόχων

Το ραντάρ παντός εύρους ανίχνευσης (SAR) έχει σχεδιαστεί για να λύνει τα προβλήματα αναζήτησης, ανίχνευσης και παρακολούθησης εναέριων στόχων και τον προσδιορισμό της εθνικότητάς τους. Το σύστημα ραντάρ εφαρμόζει διάφορες διαδικασίες ανασκόπησης που αυξάνουν σημαντικά την ασυλία θορύβου, την πιθανότητα ανίχνευσης στόχων χαμηλού προφίλ και υψηλής ταχύτητας και την ποιότητα των στόχων ελιγμών παρακολούθησης. Ο κατασκευαστής του ραντάρ είναι το Research Institute of Instrument Engineering.

Το σημείο ελέγχου μάχης (CCP) ενός συστήματος αεράμυνας ως μέρος μιας ομάδας εκτελεί, χρησιμοποιώντας πληροφορίες συντεταγμένων SAR, την έναρξη και την παρακολούθηση των διαδρομών των ανιχνευθέντων στόχων, την ανακάλυψη σχεδίων αεροπορικής επίθεσης του εχθρού, τη διανομή στόχων μεταξύ αεράμυνας συστήματα στην ομάδα, την έκδοση ονομασιών στόχων για συστήματα αεράμυνας, την αλληλεπίδραση μεταξύ συστημάτων αεράμυνας που διεξάγουν επιχειρήσεις μάχης, καθώς και την αλληλεπίδραση με άλλες δυνάμεις και μέσα αεράμυνας. Ένας υψηλός βαθμός αυτοματοποίησης διεργασιών επιτρέπει στα πληρώματα μάχης να επικεντρωθούν στην επίλυση επιχειρησιακών και επιχειρησιακών-τακτικών εργασιών, αξιοποιώντας πλήρως τα πλεονεκτήματα των συστημάτων ανθρώπου-μηχανής. Η PBU εξασφαλίζει πολεμικές επιχειρήσεις από ανώτερες θέσεις διοίκησης και, σε συνεργασία με την PBU, εγκαταστάσεις ελέγχου γειτονικών ομάδων.

Τα κύρια στοιχεία των συστημάτων αεράμυνας S-ZOPMU, S-ZOPMU1:

Πολυλειτουργικό ραντάρ φωτισμού στόχων και καθοδήγησης πυραύλων(RPN) λαμβάνει και επεξεργάζεται ονομασίες στόχων από χειριστήρια 83M6E και συνημμένες αυτόνομες πηγές πληροφοριών, ανίχνευση, συμπεριλαμβανομένου. σε αυτόνομη λειτουργία, σύλληψη και αυτόματη παρακολούθηση στόχων, προσδιορισμός της εθνικότητάς τους, σύλληψη, παρακολούθηση και καθοδήγηση βλημάτων, φωτισμός στόχων που εκτοξεύονται για τη διασφάλιση της λειτουργίας ημιενεργών κεφαλών κατευθυνόμενων πυραύλων.

Ο εναλλάκτης φορτίου εκτελεί επίσης τις λειτουργίες ενός σταθμού διοίκησης πυραυλικού συστήματος αεράμυνας: - σύμφωνα με πληροφορίες από το PBU 83M6E, ελέγχει τα συστήματα αεράμυνας. - επιλέγει στόχους για βολή προτεραιότητας. - επιλύει το πρόβλημα εκτόξευσης και καθορίζει τα αποτελέσματα της πυροδότησης. - παρέχει αλληλεπίδραση πληροφοριών με τη μονάδα ελέγχου των χειριστηρίων 83M6E.

Η σφαιρική ορατότητα αυξάνει τις δυνατότητες αναζήτησης των συστημάτων αεράμυνας κατά τη διάρκεια ανεξάρτητων πολεμικών επιχειρήσεων και επίσης διασφαλίζει την ανίχνευση και την παρακολούθηση στόχων σε τομείς που για κάποιο λόγο είναι απρόσιτοι για ραντάρ και συσκευές αλλαγής κρουνών σε φορτίο. Το ραντάρ 36D6 και ο ανιχνευτής χαμηλού υψομέτρου 5N66M μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αυτόνομα προσαρτημένο μέσο.

Συνημμένα αυτόνομα μέσα ανίχνευσης και προσδιορισμού στόχου

ΕκτοξευτέςΟι εκτοξευτές (έως 12) έχουν σχεδιαστεί για αποθήκευση, μεταφορά, προετοιμασία πριν από την εκτόξευση και εκτόξευση πυραύλων. Οι εκτοξευτές τοποθετούνται σε αυτοκινούμενο σασί ή οδικό τρένο. Κάθε εκτοξευτής μεταφέρει έως και 4 βλήματα σε δοχεία μεταφοράς και εκτόξευσης. Παρέχεται μακροχρόνια (έως 10 χρόνια) αποθήκευση πυραύλων χωρίς μέτρα συντήρησης και άνοιγμα των δοχείων. Οι προγραμματιστές του PU είναι το Special Engineering Design Bureau, το Γραφείο Σχεδιασμού του Υπουργείου Υγείας του Nizhny Novgorod.

Εκτοξευτές

Πύραυλοι- μονοβάθμιου, στερεού καυσίμου, με κατακόρυφη εκτόξευση, εξοπλισμένο με ενσωματωμένο ημιενεργό ραδιομετρητή κατεύθυνσης. Ο κύριος κατασκευαστής του πυραύλου είναι το γραφείο σχεδιασμού Fakel.

Τα χειριστήρια 83M6E παρέχουν: - ανίχνευση αεροσκαφών, πυραύλων κρουζ σε όλο το φάσμα της πρακτικής εφαρμογής τους και βαλλιστικών πυραύλων με εμβέλεια εκτόξευσης έως και 1000 km. - παρακολούθηση διαδρομής έως και 100 στόχων. - Έλεγχος έως και 6 συστημάτων αεράμυνας. - μέγιστη εμβέλεια ανίχνευσης - 300 km.

Το σύστημα αεράμυνας S-ZOPMU1 είναι ένας βαθύς εκσυγχρονισμός του S-ZOPMU και, στην πραγματικότητα, ένας μεταβατικός σύνδεσμος με συστήματα τρίτης γενιάς.

Το S-ZOPMU1 παρέχει: - χτύπημα στόχων σε εύρη από 5 έως 150 km, σε υψόμετρο από 0,01 έως 27 km, ταχύτητα στόχων που χτυπούν έως 2800 m/sec. - ήττα μη στρατηγικών βαλλιστικών πυραύλων με εμβέλεια εκτόξευσης έως και 1000 km σε βεληνεκές έως και 40 km όταν λαμβάνουν προσδιορισμό στόχου από τα χειριστήρια 83M6E. - ταυτόχρονη εκτόξευση έως και 6 στόχων με καθοδήγηση έως και 2 βλημάτων σε κάθε στόχο. στον βασικό τύπο πυραύλων - 48N6E. - ρυθμός πυρκαγιάς 3-5 δευτερόλεπτα.

Εάν είναι απαραίτητο, το σύστημα αεράμυνας S-ZOPMU1 μπορεί να τροποποιηθεί ώστε να χρησιμοποιεί πυραύλους 5V55 του συστήματος S-ZOPMU.

Ο ιδρυτής της οικογένειας S-ZOOP, το σύστημα αεράμυνας S-ZOPMU, παρέχει:-> χτύπημα στόχων σε εύρη από 5 έως 90 km, στο υψόμετρο από 0,025 έως 27 km, ταχύτητα στόχων που χτυπούν έως και 1150 m/sec. - καταστροφή βαλλιστικών στόχων με εμβέλεια εκτόξευσης έως 300 km σε βεληνεκές έως 35 km με προσδιορισμό στόχου από εξοπλισμό ελέγχου. - ταυτόχρονη εκτόξευση έως και 6 στόχων με καθοδήγηση έως και 2 βλημάτων σε κάθε στόχο. - βασικός τύπος πυραύλων 5V55. - ρυθμός πυρκαγιάς 3-5 δευτερόλεπτα.

ALTEK-300

Εκπαιδευτικό και εκπαιδευτικό συγκρότημα

ΤΑ ΚΥΡΙΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Το εκπαιδευτικό συγκρότημα ALTEC-300 αποτελεί μέρος των πρόσθετων μέσων των αντιαεροπορικών πυραυλικών συστημάτων S-300PMU1, S-300PMU2 και εξοπλισμού ελέγχου 83M6E, 83M6E2 και προορίζεται για εκπαίδευση και εκπαίδευση πληρωμάτων μάχης χωρίς σπατάλη των πόρων μάχης. Το "ALTEK-300" υλοποιείται με βάση ένα τοπικό δίκτυο υπολογιστών προσωπικών ηλεκτρονικών υπολογιστών (PC) γενικής χρήσης, που εκτελείται υπό το λειτουργικό σύστημα Microsoft Windows XP χρησιμοποιώντας το Microsoft SQL Server DBMS και προσομοιώνει, χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο λογισμικό, σταθμούς εργασίας αέρα αμυντικά συστήματα και συστήματα ελέγχου με τις μονάδες απεικόνισης/ελέγχου τους. Το εξειδικευμένο λογισμικό του συγκροτήματος ALTEC-300 περιλαμβάνει: - βασικά μοντέλα εξοπλισμού αντιαεροπορικού πυραυλικού συστήματος και βασικά μοντέλα εξοπλισμού ελέγχου, που αντικατοπτρίζουν τις ιδιότητες και τους αλγόριθμους για τη λειτουργία του εξοπλισμού σε διάφορες συνθήκες. - βασικά μοντέλα όπλων αεροπορικής επίθεσης, που αντικατοπτρίζουν τις μαχητικές τους ιδιότητες. - ένα βασικό μοντέλο της περιοχής πιθανών πολεμικών επιχειρήσεων, που αντικατοπτρίζει τα φυσικά και γεωγραφικά χαρακτηριστικά του· - προγράμματα προετοιμασίας αρχικών δεδομένων για εκπαίδευση πληρωμάτων μάχης· - μια βάση δεδομένων που έχει σχεδιαστεί για να αποθηκεύει επιλογές για αρχικά δεδομένα για τη διεξαγωγή και την τεκμηρίωση της εκπαίδευσης· - εγχειρίδιο πολυμέσων. ΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗ Κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του εκπαιδευτικού συγκροτήματος, προβλέπεται η συντήρηση και η τροποποίησή του (κατόπιν αιτήματος του πελάτη), συμπεριλαμβανομένων: - επέκταση της σύνθεσης βασικών μοντέλων όπλων αεροπορικής επίθεσης, που αντικατοπτρίζουν τις μαχητικές τους ιδιότητες. - οριστικοποίηση βασικών μοντέλων εξοπλισμού αντιαεροπορικού πυραυλικού συστήματος και βασικών μοντέλων εξοπλισμού ελέγχου, που αντικατοπτρίζουν τις ιδιότητες και τους αλγόριθμους για τη λειτουργία του εκσυγχρονισμένου εξοπλισμού σε διάφορες συνθήκες. - εγκατάσταση βασικού μοντέλου της περιοχής πιθανών πολεμικών επιχειρήσεων, που αντικατοπτρίζει τα φυσικά και γεωγραφικά χαρακτηριστικά της χρησιμοποιώντας ψηφιακό χάρτη μιας δεδομένης αμυντικής περιοχής. Σε ό,τι αφορά τον εκσυγχρονισμό του εξοπλισμού του εκπαιδευτικού συγκροτήματος, προβλέπεται: - ανάπτυξη κινητής έκδοσης του συγκροτήματος βασισμένη σε φορητούς Η/Υ. ΚΥΡΙΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Με τη χρήση εξειδικευμένου λογισμικού για εκπαίδευση και εκπαίδευση πληρωμάτων μάχης και με τη χρήση προσωπικών ηλεκτρονικών υπολογιστών γενικής χρήσης στο συγκρότημα ALTEC-300 αντί για πραγματικό εξοπλισμό αεράμυνας και συστημάτων ελέγχου, διασφαλίζονται τα εξής: - μείωση του κόστους εκπαίδευση πληρωμάτων μάχης κατά περισσότερες από 420 φορές σε σύγκριση με το κόστος χρήσης πραγματικού εξοπλισμού για την εκπαίδευση πληρωμάτων μάχης· - εξοικονόμηση πόρων των πάγιων περιουσιακών στοιχείων των συστημάτων αεράμυνας και συστημάτων ελέγχου κατά την προετοιμασία πληρωμάτων μάχης - έως και 80%. - μείωση του χρόνου για την εκτέλεση των ακόλουθων λειτουργιών σε σύγκριση με την τυπική: - σχηματισμός τακτικής κατάστασης για εκπαίδευση - κατά 10-15 φορές. - αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της εκπαίδευσης των πληρωμάτων μάχης - 5-8 φορές. - μελέτη θεωρητικού υλικού σε ένα δεδομένο επίπεδο σε σύγκριση με την παραδοσιακή μέθοδο παρασκευής - 2-4 φορές. - εκπαίδευση μελών πληρώματος μάχης για την εκπλήρωση προτύπων για μαχητικές εργασίες σε ένα δεδομένο επίπεδο - 1,7-2 φορές. Ταυτόχρονα, ο αριθμός των εργασιών τακτικής κατάστασης που εκτελούνται από έναν ασκούμενο ανά μονάδα χρόνου χρησιμοποιώντας το εκπαιδευτικό συγκρότημα είναι 8-10 φορές μεγαλύτερος από ό, τι όταν εργάζεστε σε πραγματικό εξοπλισμό, με δυνατότητα προσομοίωσης μιας τακτικής κατάστασης που δεν μπορεί να δημιουργηθεί σε υπάρχον εκπαιδευτικά συστήματα πραγματικού εξοπλισμού.

Ο ελιγμός ενός στόχου στο οριζόντιο επίπεδο καταλήγει στην αλλαγή πορείας και ταχύτητας πτήσης. Η επιρροή ενός ελιγμού εναέριου στόχου στο πρώτο και το δεύτερο στάδιο καθοδήγησης μαχητικού χρησιμοποιώντας τη μέθοδο "Maneuver" εκδηλώνεται με διαφορετικούς τρόπους.

Ας υποθέσουμε ότι η καθοδήγηση πραγματοποιείται στο πρώτο στάδιο, όταν ο εναέριος στόχος και το μαχητικό βρίσκονταν αντίστοιχα σε σημεία ΣΕ Και ΕΝΑ (Εικ. 7.9.), και η συνάντησή τους ήταν δυνατή στο σημείο Ετσι .

Ρύζι. 7.9. Επίδραση ελιγμού στόχου στο οριζόντιο επίπεδο

στο μονοπάτι πτήσης ενός μαχητικού

Αν ο στόχος αέρα βρίσκεται στο σημείο ΣΕ ελιγμένη πορεία και χρόνος t γύρισε στη γωνία w t , τότε για να ακολουθήσει ο μαχητής εφαπτομένη στο τόξο στροφής του δεύτερου σταδίου καθοδήγησης, η πορεία του πρέπει να αλλάξει κατά γωνία ταυτόχρονα w και t . Αφού ο εναέριος στόχος ολοκληρώσει τον ελιγμό, θα καταστεί δυνατή μια συνάντηση μαζί του στο σημείο ΜΕ και το μήκος της διαδρομής του εναέριου στόχου προς το σημείο θα αλλάξει σε DSc.

Αν φανταστούμε ότι το σημείο εκκίνησης της στροφής κινείται μαζί με το TC, που βρίσκεται σε σχέση με αυτό στο ίδιο διάστημα και απόσταση με το μαχητικό τη στιγμή της έναρξης της στροφής, τότε ο μαχητής καθοδηγείται προς αυτό το σημείο χρησιμοποιώντας το «Παράλληλο μέθοδος προσέγγισης. Εάν το CC βρίσκεται σε μεγάλη απόσταση Πριν από μαχητή, σε σύγκριση με την οποία το μεσοδιάστημα Εγώ και προληπτική απόσταση στροφής Dupr μπορεί να παραμεληθεί, τότε γενικά οι ιδιότητες της μεθόδου «Maneuver» είναι κοντά στις ιδιότητες της μεθόδου «Parallel Approach».

Σε μια μεταγενέστερη συνάντηση μαχητών με στόχο (DSc > 0) την οδηγεί να απομακρυνθεί από τον μαχητή (DΘ και > 0) , και η στροφή προς τον μαχητή οδηγεί σε μια προηγούμενη συνάντηση. Ως εκ τούτου, ένα μέτρο για την εξουδετέρωση του ελιγμού πορείας του στόχου, όπως με την καθοδήγηση με τη μέθοδο της «Παράλληλης Προσέγγισης», μπορεί να είναι η ταυτόχρονη στόχευση ομάδων μαχητών σε αυτόν από διαφορετικές κατευθύνσεις.

Καθώς η απόσταση από το TC μειώνεται, η διαφορά μεταξύ των ιδιοτήτων της μεθόδου «Maneuver» και των ιδιοτήτων της μεθόδου «Parallel Approach» γίνεται όλο και πιο εμφανής. Κατά τη διάρκεια της περιστροφής του VT, το μαχητικό πρέπει να στρίβει σε όλο και μεγαλύτερες γωνίες, δηλαδή η γωνιακή του ταχύτητα w αυξάνεται.

Αλλαγή στην αξία ραβδί όταν ένα μαχητικό πετά σε πορεία σύγκρουσης με εναέριο στόχο (UR = 180°) χαρακτηρίζει τη γραφική παράσταση της σχέσης μεταξύ γωνιακών ταχυτήτων w και / w γ από το εύρος, εκφραζόμενο σε κλάσματα της απόστασης στροφής του μολύβδου D/Dupr.

Όπως φαίνεται από το γράφημα, σε μεγάλες αποστάσεις (D/Dupr = 5÷ 10) στάση w και / w γ διαφέρει ελαφρώς από τη μονάδα, δηλαδή η γωνιακή ταχύτητα του μαχητή διαφέρει ελαφρώς από τη γωνιακή ταχύτητα του στόχου ελιγμών. Με μείωση της εμβέλειας, σε περίπου τρεις Σούπερ , η αξία του wi μεγαλώνει εντατικά, και όταν ο μαχητής πλησιάζει το σημείο εκκίνησης της στροφής (D/Dupr = 1)w και αυξάνεται στο άπειρο.

Έτσι, όταν στοχεύετε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο "Maneuver" σε ένα CC ελιγμών, είναι σχεδόν αδύνατο να φέρετε το μαχητικό στο σημείο στο οποίο αρχίζει η στροφή με την υπολογισμένη ακτίνα.

Ρύζι. 7.10. Εξάρτηση του λόγου των γωνιακών ταχυτήτων w και / w γ κατά τον ελιγμό του στόχου

στο πρώτο στάδιο καθοδήγησης σε σχέση με D/Dupr

Κατά τη διαδικασία καθοδήγησης στο πρώτο στάδιο, ο εναέριος στόχος μπορεί να ελίσσεται επανειλημμένα. Έτσι, για παράδειγμα, ένας εναέριος στόχος σε ένα σημείο ΣΕ 1 μπορεί να ενεργοποιήσει το μαχητή, με αποτέλεσμα ένα σημείο Α'1 πρέπει να απομακρυνθεί από την προηγούμενη πορεία του και να αλλάξει η φορά της προκαθορισμένης στροφής. Ως αποτέλεσμα, η τροχιά του μαχητή στο πρώτο στάδιο καθοδήγησης μετατρέπεται από μια ευθεία γραμμή σε μια σύνθετη γραμμή που αποτελείται από τόξα στροφής με μεταβλητή ακτίνα και ευθύγραμμα τμήματα μεταξύ τους. Όλα αυτά περιπλέκουν την εκτέλεση μιας πτήσης σε αεροπορική μάχη.

Θα εξετάσουμε την επιρροή ενός ελιγμού εναέριου στόχου στο δεύτερο στάδιο καθοδήγησης μαχητικού χρησιμοποιώντας τη μέθοδο "Maneuver" χρησιμοποιώντας την Εικόνα 7.11:

Ρύζι. 7.11. Επίδραση ελιγμού εναέριου στόχου στο οριζόντιο επίπεδο

στο δεύτερο στάδιο καθοδήγησης χρησιμοποιώντας τη μέθοδο «Maneuver» στην πορεία πτήσης του μαχητικού

Ας υποθέσουμε ότι κάποια στιγμή του δεύτερου σταδίου καθοδήγησης το μαχητικό και ο εναέριος στόχος βρίσκονται αντίστοιχα στα σημεία ΕΝΑ Και ΣΕ και να πετύχει τον στόχο στο σημείο Co μαχητής κάνει μια στροφή με ακτίνα Ro και γωνιακή ταχύτητα ραβδί = Vi/ Ro .

Αν για κάποιο χρονικό διάστημα Dt ο εναέριος στόχος θα αλλάξει την κατεύθυνση πτήσης του κατά γωνία w c × Dt , τότε η συνάντηση μαζί της θα είναι δυνατή στο σημείο ΜΕ . Για να φτάσω σε αυτό το σημείο από ένα σημείο ΕΝΑ ο μαχητής θα έπρεπε να κάνει μια στροφή με διαφορετική ακτίνα R . Αλλά εκ των προτέρων εγκαίρως Dt θα έπρεπε επιπλέον να στρίψει στη γωνία w και D × Dt .

Έτσι, ο ελιγμός ενός εναέριου στόχου στο δεύτερο στάδιο καθοδήγησης οδηγεί στην εμφάνιση μιας πρόσθετης γωνιακής ταχύτητας στροφής του μαχητικού w και D . Όσο μικρότερη είναι η γωνία στροφής που απομένει UR μαχητής, τόσο μεγαλύτερη είναι η αξία w και D , και καθώς ο μαχητής πλησιάζει στο τελικό σημείο της στροφής w και D αυξάνεται στο άπειρο.

Έτσι, είναι πρακτικά αδύνατο να φέρει το μαχητικό σε μια δεδομένη θέση σε σχέση με έναν εναέριο στόχο ελιγμών στο δεύτερο στάδιο καθοδήγησης χρησιμοποιώντας τη μέθοδο "Maneuver".

Από αυτή την άποψη, στην περίπτωση ελιγμών ενός εναέριου στόχου, στο δεύτερο στάδιο, κατά κανόνα, μεταβαίνουν στην καθοδήγηση του μαχητή χρησιμοποιώντας τη μέθοδο "Pursuit".

Ως αποτέλεσμα της αρχικής επεξεργασίας πληροφοριών ραντάρ, λαμβάνονται δύο ροές σημαδιών στόχου στην είσοδο του αλγόριθμου αυτόματης παρακολούθησης:

«αληθινοί στόχοι», ομαδοποιημένοι κοντά στην πραγματική θέση των στόχων·

«Ψεύτικοι στόχοι», το ένα μέρος των οποίων συνδέεται με περιοχές παρεμβολών και αντανακλάσεων από τοπικά αντικείμενα και το άλλο κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλη την περιοχή προβολής του σταθμού.

Εάν αποφασιστεί ότι ένα συγκεκριμένο σύνολο σημαδιών, το καθένα που λαμβάνεται στη δική του έρευνα ραντάρ, ανήκει στην ίδια τροχιά, τότε η επόμενη εργασία είναι η εκτίμηση των παραμέτρων αυτής της τροχιάς, η οποία συνίσταται στον υπολογισμό των παραμέτρων που αναφέρονται στην παράγραφο 2.2. Χ 0 ,U 0 ,Ν 0 ,V Χ ,V y ,V H ,ένα Χ ,ένα yΚαι ένα H. Εάν υπάρχουν δύο σημάδια στόχου ως αρχικές συντεταγμένες Χ 0 ,U 0 Και Ν 0 οι συντεταγμένες του τελευταίου σημείου και οι συνιστώσες της ταχύτητας γίνονται δεκτές V Χ , V yΚαι V Hυπολογίζονται με τον ίδιο τρόπο όπως για την αυτόματη σύλληψη τροχιάς.

Όταν διακρίνετε μεγαλύτερο αριθμό σημαδιών, είναι δυνατό να μεταβείτε σε ένα πιο σύνθετο μοντέλο κίνησης στόχου και να εξομαλύνετε τις παραμέτρους της τροχιάς. Η εξομάλυνση πραγματοποιείται προκειμένου να μειωθεί η επίδραση των σφαλμάτων στη μέτρηση των συντεταγμένων του στόχου του ραντάρ στην ακρίβεια παρακολούθησης. Τις περισσότερες φορές στο ACS υπάρχει ένα γραμμικό μοντέλο κίνησης στόχου και διαδοχικής εξομάλυνσης των παραμέτρων τροχιάς.

Η ουσία της μεθόδου διαδοχικής εξομάλυνσης είναι ότι οι εξομαλυνόμενες τιμές των παραμέτρων τροχιάς στο επόμενο κ th o6zor προσδιορίζονται από τις εξομαλυνόμενες τιμές που λαμβάνονται σε ( κ-1) αναθεώρηση, και τα αποτελέσματα της τελευταίας κη παρατήρηση. Ανεξάρτητα από τον αριθμό των παρατηρήσεων που έγιναν, μόνο η προηγούμενη εκτίμηση και το αποτέλεσμα της νέας παρατήρησης χρησιμοποιούνται στον επόμενο κύκλο υπολογισμού. Ταυτόχρονα, οι απαιτήσεις για χωρητικότητα αποθήκευσης και ταχύτητα υλικού μειώνονται σημαντικά.

Οι τελικές εκφράσεις για την εξομάλυνση της θέσης και της ταχύτητας στην k-th έρευνα ραντάρ είναι οι εξής:

Και σε αυτούς τους τύπους είναι σαφές ότι η τιμή της εξομαλυνόμενης συντεταγμένης είναι ίση με το άθροισμα που προέκταση αυτή τη στιγμή κ- παρατηρήσεις εξομαλυνόμενων συντεταγμένων U* FE και λαμβάνονται με συντελεστή καποκλίσεις της προεκτεινόμενης συντεταγμένης από το αποτέλεσμα της μέτρησης.

Εξομαλυνόμενη τιμή ταχύτητας σε κη κριτική V * U K είναι το άθροισμα της εξομαλυνθείσας ταχύτητας V * UΚ-1 σε ( κ-1)-η ανασκόπηση και λαμβάνεται με συντελεστή καύξηση της ταχύτητας που είναι ανάλογη με την απόκλιση.

U=UΚ- U CE.

Ν

Ρύζι. 2.5. Εξομάλυνση παραμέτρων τροχιάς στόχου.

και το Σχ. 2.5 δείχνει το τμήμα τροχιάς στόχου, τις πραγματικές θέσεις στόχου στις στιγμές εντοπισμού και τα αποτελέσματα της μέτρησης. Τα ευθύγραμμα τμήματα απεικονίζουν την τροχιά κίνησης που υπολογίζεται από τον υπολογιστή ACS όταν δεν εκτελείται εξομάλυνση συντεταγμένων (οι συνιστώσες ταχύτητας σε κάθε έρευνα προσδιορίζονται με βάση τα αποτελέσματα των δύο τελευταίων παρατηρήσεων). Ο στόχος κινείται προς την κατεύθυνση του διανύσματος της ταχύτητας. Τη στιγμή της λήψης των συντεταγμένων, οι συνιστώσες της ταχύτητας υπολογίζονται εκ νέου, οι τρέχουσες συντεταγμένες και η κατεύθυνση κίνησης του στόχου αλλάζουν απότομα.

Η διακεκομμένη γραμμή στο Σχ. 2.5 σημαίνει την ομαλοποιημένη τροχιά του στόχου, που υπολογίζεται στον υπολογιστή ACS σε κ-η κριτική. Λόγω του ότι οι συντελεστές εξομαλυνόμενων συντεταγμένων κκαι κβρίσκονται εντός 0...1, η εξομαλυνθείσα αρχική συντεταγμένη βρίσκεται στο διάστημα U* CE... UΚ, και η εξομαλυνόμενη ταχύτητα είναι V * UΚ-1… V * UΚ.

Έχει αποδειχθεί ότι με ευθύγραμμη ομοιόμορφη κίνηση του στόχου, τα σφάλματα παρακολούθησης θα είναι ελάχιστα εάν οι συντελεστές  κκαι κυπολογίζονται χρησιμοποιώντας τους τύπους:

(2.9)

Το σχήμα 2.6 δείχνει την εξάρτηση  κκαι καπό τον αριθμό κριτικής κ. Τα γραφήματα στο σχήμα δείχνουν ότι οι συντελεστές προσεγγίζουν ασυμπτωτικά το μηδέν. Στο όριο στο κΑυτό διασφαλίζει την πλήρη εξάλειψη των σφαλμάτων παρακολούθησης στόχου. Στην πράξη, υπάρχουν πάντα αποκλίσεις της τροχιάς στόχου από μια ευθεία γραμμή.

Επομένως, οι τιμές των συντελεστών  κκαι κμειωθεί μόνο σε ορισμένα όρια.

Η επίδραση της εξομάλυνσης στην ακρίβεια της παρακολούθησης του στόχου μπορεί να αξιολογηθεί ποιοτικά χρησιμοποιώντας το Σχ. 2.7. Στο τμήμα της ευθύγραμμης κίνησης, το σφάλμα των εξομαλυνόμενων συντεταγμένων στόχου είναι μικρότερο από τις μη εξομαλυνθείσες: τα διακεκομμένα τμήματα βρίσκονται πιο κοντά στην πραγματική τροχιά στόχου από τα τμήματα συμπαγούς γραμμής. Στην περιοχή ελιγμών, λόγω της ασυμφωνίας μεταξύ της πραγματικής φύσης της κίνησης του στόχου και της υποθετικής, προκύπτουν σφάλματα δυναμικής παρακολούθησης. Τώρα τμήματα συμπαγών γραμμών καθορίζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την πραγματική θέση του στόχου σε σύγκριση με τμήματα διακεκομμένων γραμμών.

Στο αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου αεράμυνας, όταν συνοδεύουν στόχους μη ελιγμούς, η επιλογή των συντελεστών  κκαι κπαράγονται με διάφορους τρόπους: μπορούν είτε να υπολογιστούν εκ νέου από τις αρχικές σε ορισμένες τελικές τιμές είτε να παραμείνουν αμετάβλητες καθ' όλη τη διάρκεια της περιόδου συντήρησης. Στην τελευταία περίπτωση, η βέλτιστη διαδοχική εξομάλυνση μετατρέπεται στη λεγόμενη εκθετική εξομάλυνση. Η ανίχνευση του ελιγμού στόχου μπορεί να γίνει οπτικά από τον χειριστή ή αυτόματα. Και στις δύο περιπτώσεις, ο στόχος θεωρείται ότι κάνει ελιγμούς εάν η μετρούμενη συντεταγμένη στόχου διαφέρει από την προεκτεινόμενη κατά ένα ποσό που υπερβαίνει τα επιτρεπόμενα σφάλματα μέτρησης συντεταγμένων.

Ζ

Ρύζι. 2.6. Εξάρτηση των συντελεστών εξομάλυνσης από το Κ.

Η γνώση των παραμέτρων τροχιάς σάς επιτρέπει να υπολογίσετε την τρέχουσα θέση του στόχου ανά πάσα στιγμή:

Ρύζι. 2.7. Η επίδραση των παραμέτρων της τροχιάς εξομάλυνσης στην ακρίβεια της παρακολούθησης του στόχου

Τυπικά, ο υπολογισμός των συντεταγμένων στόχων του ρεύματος (που προεκτείνονται σε μια δεδομένη χρονική στιγμή) είναι χρονισμένος ώστε να συμπίπτει με τις στιγμές εξόδου πληροφοριών σε δείκτες, κανάλια επικοινωνίας, ζώνες μνήμης άλλων αλγορίθμων κ.λπ. Οι προβλεπόμενες τιμές των συντεταγμένων στόχου υπολογίζονται χρησιμοποιώντας οι τύποι:

(2.10)

Οπου t y- χρόνος παράδοσης, μετρημένος από την τρέχουσα στιγμή t.

Συνήθως t yκατά την αξιολόγηση της κατάστασης του αέρα, ορίζεται από τους διοικητές και κατά την επίλυση άλλων εργασιών επεξεργασίας δεδομένων, διαβάζεται από τη μόνιμη μνήμη του υπολογιστή ACS.

Το τελικό στάδιο της παρακολούθησης στόχου είναι η επίλυση του προβλήματος της συσχέτισης των σημάτων που εμφανίζονται πρόσφατα με τις υπάρχουσες τροχιές. Αυτό το πρόβλημα επιλύεται με τη μέθοδο της μαθηματικής πύλης περιοχών εναέριου χώρου. Η ουσία της έγκειται στη μηχανική επαλήθευση της εκπλήρωσης των ισοτήτων, με τη βοήθεια της οποίας διαπιστώνεται ότι το σήμα ανήκει στην υπό μελέτη περιοχή. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται συχνότερα ορθογώνια ή κυκλικά στροβοσκόπια. Οι παράμετροί τους φαίνονται στο Σχ. 2.8.

Αφήνω ΧΕ, U E - προέκταση συντεταγμένων στόχου σε κάποια χρονική στιγμή t. Για να μάθετε ποια από τις βαθμολογίες που λάβατε στην επόμενη αξιολόγηση σχετίζεται με μια δεδομένη τροχιά, πρέπει να ελέγξετε τις συνθήκες:

Π

Ρύζι. 2.8. Παράμετροι πύλης

Όταν χρησιμοποιείτε ορθογώνια στροβοσκοπικά -

|Χ 1 -Χ E |  Χ pp; | Υ 1 -Υ E |  Υ pp; (2.11)

όταν χρησιμοποιείτε ένα κυκλικό στροβοσκόπιο -

(Χ Εγώ – ΧΕ) 2 + ( Υ Εγώ – ΥΕ) 2  Rσελ, (2.12)

Οπου Χσελίδα, Υ str - διαστάσεις του ορθογώνιου στροβοσκοπίου.

R pp - μέγεθος του κυκλικού στροβοσκοπίου.

Ως αποτέλεσμα της απαρίθμησης όλων των πιθανών ζευγών «τροχίας-σημαδιού», σε κάθε ανασκόπηση καθορίζεται ποια σήματα συνεχίζουν τα υπάρχοντα και ποια ξεκινούν νέες διαδρομές.

Από την περιγραφή των αλγορίθμων για την παρακολούθηση των τροχιών στόχων, είναι σαφές ότι η επεξεργασία πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση του αέρα είναι μια διαδικασία πολύ εντατικής εργασίας που απαιτεί πολλή μνήμη RAM και την ταχύτητα του υπολογιστή ACS.

Ένας ελιγμός ενός παρακολουθούμενου στόχου, ο οποίος υπερβαίνει σε διάρκεια την περίοδο ενημέρωσης πληροφοριών στην είσοδο του VDU, εκδηλώνεται με την εμφάνιση ενός συστηματικού στοιχείου σε σφάλματα δυναμικού φιλτραρίσματος.

Ας εξετάσουμε, ως παράδειγμα, τη διαδικασία κατασκευής μιας τροχιάς στόχου που φτάνει σε ένα σημείο σι(Εικ. 12.15) κινήθηκε ομοιόμορφα και ευθύγραμμα, και στη συνέχεια ξεκίνησε ένας ελιγμός με μεγάλη (1), μεσαία (2) ή μικρή (3) υπερφόρτωση (διακεκομμένες γραμμές). Με βάση την αξιολόγηση των παραμέτρων του ευθύγραμμου τμήματος της τροχιάς με βάση τα αποτελέσματα φιλτραρίσματος n μετρήσεων (σημειωμένες με κύκλο στο σχήμα), τις τρέχουσες συντεταγμένες του στόχου (διακεκομμένη γραμμή) και τις συντεταγμένες που προέκτασαν σε ( n+1)η κριτική (τρίγωνο).

ΕΝΑ

σι

Όπως φαίνεται από το σχήμα, μετά την έναρξη του ελιγμού, οι τρέχουσες συντεταγμένες του στόχου, που δίνονται στους καταναλωτές, θα περιέχουν ένα δυναμικό σφάλμα, το μέγεθος του οποίου είναι μεγαλύτερο, όσο μεγαλύτερη είναι η υπερφόρτωση του στόχου κατά τη διάρκεια του ελιγμού και την περίοδο θέασης του χώρου.

Για την αυτόματη παρακολούθηση ενός στόχου υπό αυτές τις συνθήκες, είναι απαραίτητο, πρώτον, να ανιχνευθεί (να αναγνωριστεί) ένας ελιγμός και, δεύτερον, εγκαταλείποντας την υπόθεση της ευθύγραμμης και ομοιόμορφης κίνησης του στόχου, να προσδιοριστούν οι παράμετροι του ελιγμού και, σε αυτή τη βάση, να χρησιμοποιηθούν μια νέα υπόθεση της κίνησης του στόχου.

Υπάρχει ένας αριθμός γνωστών μεθόδων για την ανίχνευση ενός ελιγμού με βάση τα αποτελέσματα των διακριτών μετρήσεων των συντεταγμένων στόχου:

1. Ο λόγος για τη διακοπή του φιλτραρίσματος σύμφωνα με την υπόθεση της ευθύγραμμης ομοιόμορφης κίνησης μπορεί να είναι η υπέρβαση του υπολειπόμενου συντελεστή μιας ορισμένης σταθερής τιμής. Στην περίπτωση αυτή, η απαραίτητη προϋπόθεση για τη συνέχιση του φιλτραρίσματος μετά τη λήψη nΟ βαθμός μπορεί να παρουσιαστεί με την ακόλουθη μορφή:

; (1)

όπου: Δ Π, Δ ρε- σταθερές που καθορίζουν την επιτρεπόμενη τιμή της απόκλισης και εξαρτώνται από την περίοδο ελέγχου του ραντάρ και την αποδεκτή τιμή υπερφόρτωσης στόχου κατά τη διάρκεια του ελιγμού.

P n, D n- τιμές ρουλεμάν και εύρους που μετρήθηκαν στην nth έρευνα.

, - τιμές ρουλεμάν και εύρους που προέκτασαν τη στιγμή της νης μέτρησης.

2. Με υψηλότερες απαιτήσεις για την ποιότητα ανίχνευσης ελιγμών στο οριζόντιο επίπεδο σε συνθήκες τροχιών παρακολούθησης σε ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων, η επιτρεπόμενη τιμή της απόκλισης προσδιορίζεται σε κάθε επανεξέταση και το πρόβλημα επιλύεται ως εξής:

α) με βάση τα αποτελέσματα κάθε μέτρησης συντεταγμένων, υπολογίζονται οι υπολειπόμενες μονάδες των τιμών των συντεταγμένων που προέκτασαν και μετρήθηκαν

;

;

β) υπολογίζεται η διακύμανση των διακριτών σφαλμάτων μέτρησης

όπου σ ρε, σ Π- ριζικά μέσα τετραγωνικά σφάλματα διακριτής μέτρησης εμβέλειας και ρουλεμάν.

γ) υπολογίζεται η διακύμανση των σφαλμάτων παρέκτασης

,

δ) υπολογίζεται η διακύμανση του συνολικού σφάλματος μέτρησης και παρέκτασης συντεταγμένων

(5)

ε) οι τιμές συγκρίνονται ρεΚαι , όπου επιλέγεται ο συντελεστής για λόγους διασφάλισης αποδεκτής πιθανότητας ψευδούς ανίχνευσης ενός ελιγμού.

Αν κατά τη σύγκριση αποδειχθεί ότι ρε> , τότε λαμβάνεται η απόφαση «περιμένοντας ελιγμό». Εάν η ανισότητα ικανοποιηθεί για δεύτερη φορά, τότε λαμβάνεται η απόφαση «ελιγμού» και διακόπτεται το φιλτράρισμα των παραμέτρων της τροχιάς σύμφωνα με την υπόθεση που χρησιμοποιείται.

3. Χρησιμοποιείται επίσης μια άλλη προσέγγιση για την επιλογή ενός κριτηρίου ανίχνευσης ελιγμών. Σε κάθε έρευνα, υπολογίζεται η συνάρτηση αυτοσυσχέτισης των υπολειμμάτων πολικών συντεταγμένων στην προηγούμενη και την τρέχουσα έρευνα

,

Εάν δεν υπάρχει ελιγμός, τότε το Δ D nκαι Δ P nανεξάρτητα από ανασκόπηση σε ανασκόπηση και οι συναρτήσεις αυτοσυσχέτισης των υπολειμμάτων είναι μικρές ή και μηδενικές. Η παρουσία του ελιγμού αυξάνει σημαντικά τη μαθηματική προσδοκία του γινομένου των υπολειμμάτων. Η απόφαση για την έναρξη ενός ελιγμού λαμβάνεται όταν οι συναρτήσεις αυτοσυσχέτισης υπερβαίνουν ένα ορισμένο επίπεδο κατωφλίου.

ΔΕΥΤΕΡΗ ΕΡΩΤΗΣΗ ΜΕΛΕΤΗΣ: Παρακολούθηση στόχου κατά τη διάρκεια του ελιγμού.

Στην απλούστερη περίπτωση, όταν ανιχνεύεται η έναρξη ενός ελιγμού μετά την (n+1)-η ακτινοβόληση του στόχου σε δύο σημεία - οι εκτιμώμενες συντεταγμένες στον n-ο έλεγχο (ανοιχτός κύκλος) και οι μετρούμενες συντεταγμένες στο ( nΗ +1)η έρευνα (συμπαγής κύκλος) υπολογίζει το διάνυσμα ταχύτητας του στόχου, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό των τρεχουσών συντεταγμένων και των συντεταγμένων που προέκτασαν στο ( n+2)η κριτική. Στη συνέχεια, οι συντεταγμένες στόχου που μετρήθηκαν στην τρέχουσα και στις προηγούμενες έρευνες χρησιμοποιούνται για την κατασκευή της τροχιάς στόχου και τον υπολογισμό των συντεταγμένων που προέκτασαν. Ένα φίλτρο που λειτουργεί χρησιμοποιώντας αυτόν τον αλγόριθμο ονομάζεται παρεκβολή δύο σημείων.

Όταν χρησιμοποιείται ένας τέτοιος παρεκβολέας, η απόκλιση των προεκτεινόμενων συντεταγμένων από την πραγματική θέση του στόχου ( L 1, L 2, L 3) με μεγάλη περίοδο προβολής και μεγάλες υπερφορτώσεις στόχου κατά τη διάρκεια ενός ελιγμού μπορεί να είναι αρκετά σημαντικές. Σε αυτή την περίπτωση, οι τρέχουσες συντεταγμένες του στόχου θα δίνονται στους καταναλωτές με μεγάλα σφάλματα. Τα μεγάλα σφάλματα παρέκτασης μπορεί να οδηγήσουν στο επόμενο σημάδι στόχου να βρίσκεται εκτός των ορίων του στροβοσκοπίου αυτόματης παρακολούθησης. Δεδομένου ότι υπάρχουν συνήθως λανθασμένα σημάδια μέσα στο στροβοσκόπιο, ένα από αυτά θα επιλεγεί και θα χρησιμοποιηθεί για να συνεχίσει την τροχιά προς τη λάθος κατεύθυνση και η αυτόματη παρακολούθηση του πραγματικού στόχου θα διακοπεί.

Κατά τη διάρκεια ενός παρατεταμένου ελιγμού με συνεχή υπερφόρτωση, η ακρίβεια της παρακολούθησης του στόχου μπορεί να αυξηθεί προσδιορίζοντας τις ορθογώνιες συνιστώσες της επιτάχυνσης του στόχου από τα τρία πρώτα σημάδια που λαμβάνονται στο καμπύλο τμήμα της τροχιάς και φιλτράροντας περαιτέρω την επιτάχυνση. Αυτό το πρόβλημα επιλύεται χρησιμοποιώντας "α-β-γ"- φίλτρο, ο επαναλαμβανόμενος αλγόριθμος του οποίου για την εκτίμηση των συντεταγμένων και του ρυθμού μεταβολής τους παραμένει ο ίδιος όπως στο "α-β"- φίλτρο και την εκτίμηση της επιτάχυνσης στόχου, για παράδειγμα, κατά συντεταγμένες Χκατά την παραλαβή του σήματος στο n-η αναθεώρηση υπολογίζεται με τον τύπο