biografieën Eigenschappen Analyse

Het volgen van manoeuvrerende doelen. Kenmerken van begeleiding bij het manoeuvreren van doelen

Als resultaat van de primaire verwerking van radarinformatie komen twee stromen doelmarkeringen aan bij de ingang van het autotracking-algoritme:

"echte doelen", gegroepeerd nabij de werkelijke positie van de doelen;

"valse doelen"", waarvan er één is gekoppeld aan interferentiegebieden en reflecties van lokale objecten, en de andere gelijkmatig is verdeeld over het gezichtsveld van het station.

Als wordt besloten dat een bepaalde reeks markeringen die door elk in zijn radaronderzoek zijn ontvangen, verwijst naar hetzelfde traject, dan is de volgende taak om de parameters van dit traject te evalueren, dat bestaat uit het berekenen van de parameters die in paragraaf 2.2 worden beschouwd. X 0 ,Bij 0 ,H 0 ,V x ,V ja ,V H ,a x ,a ja en a H. Als er twee markeringen rond het doel staan ​​als initiële coördinaten X 0 ,Bij 0 en H 0 de coördinaten van het laatste merkteken worden ontvangen, de componenten van de snelheid V x , V ja en V H worden op dezelfde manier berekend als bij automatisch vastleggen van het traject.

Als een groter aantal markeringen wordt onderscheiden, is het mogelijk om over te schakelen naar een complexer model van doelbeweging en de trajectparameters af te vlakken. Smoothing wordt uitgevoerd om de impact van meetfouten van radardoelcoördinaat op de volgnauwkeurigheid te verminderen. De meest voorkomende in ACS zijn een lineair model van doelbeweging en opeenvolgende afvlakking van trajectparameters.

De essentie van de opeenvolgende afvlakkingsmethode is dat de afgevlakte waarden van de trajectparameters in de volgende k-de bereik wordt bepaald door de afgevlakte waarden die zijn verkregen in ( k-1)-de review, en de resultaten van de laatste k e waarneming. Ongeacht het aantal uitgevoerde waarnemingen wordt in de volgende rekencyclus alleen de vorige schatting en het resultaat van een nieuwe waarneming gebruikt. Tegelijkertijd worden de vereisten voor de capaciteit van opslagapparaten en de snelheid van de apparatuur aanzienlijk verminderd.

De uiteindelijke uitdrukkingen voor het afvlakken van de positie en snelheid in het k-de radaronderzoek zijn als volgt:

Uit deze formules blijkt dat de afgevlakte waarde van de coördinaat gelijk is aan de som geëxtrapoleerd naar het moment k-waarnemingen van de afgevlakte coördinaat jij* KE en genomen met een coëfficiënt  k afwijkingen van de geëxtrapoleerde coördinaat van het meetresultaat.

Afgevlakte snelheidswaarde in k de recensie V * jij K is de som van de afgevlakte snelheid V * jij K-1 binnen ( k-1)-de beoordeling en genomen met een coëfficiënt  k snelheidstoename die evenredig is met de doorbuiging.

jij=jij K- jij KE.

H

Rijst. 2.5. Afvlakken van doeltrajectparameters.

en Fig. 2.5 toont de doorsnede van het doeltraject, de werkelijke posities van het doel op de plaatsbepalingsmomenten en de meetresultaten. Segmenten van rechte lijnen geven het bewegingstraject weer dat is berekend door de ACS-computer wanneer de coördinaten niet worden afgevlakt (snelheidscomponenten in elk onderzoek worden bepaald door de resultaten van de laatste twee waarnemingen). Het doel beweegt in de richting van de snelheidsvector. Op het moment van het nemen van coördinaten worden de snelheidscomponenten opnieuw berekend, de huidige coördinaten en de richting van de doelbeweging veranderen abrupt.

De stippellijn in Fig. 2.5 betekent het afgevlakte doeltraject berekend in de ACS-computer in k e recensie. Omdat de coëfficiënten van de afgevlakte coördinaten  k en k binnen 0...1 liggen, de afgevlakte begincoördinaat ligt in het interval jij*K... jij K, en de afgevlakte snelheid is V * jij K-1... V * jij K.

Het is bewezen dat voor een rechtlijnige uniforme beweging van het doel, de volgfouten minimaal zullen zijn als de coëfficiënten  k en k worden berekend volgens de formules:


(2.9)

Figuur 2.6 toont de afhankelijkheid  k en k van recensienummer k. Uit de grafieken van de figuur blijkt dat de coëfficiënten asymptotisch nul naderen. In de limiet bij k Dit zorgt voor de volledige eliminatie van target tracking errors. In de praktijk zijn er altijd afwijkingen van het doeltraject van een rechte lijn.

Daarom zijn de waarden van de coëfficiënten  k en k slechts tot bepaalde limieten afnemen.

Kwalitatief kan het effect van afvlakking op de nauwkeurigheid van het volgen van doelen worden geschat met behulp van Fig. 2.7. Op het gebied van rechtlijnige beweging is de fout van de afgevlakte doelcoördinaten kleiner dan die van de niet-afgevlakte: segmenten van stippellijnen liggen dichter bij het ware traject van het doelwit dan segmenten van ononderbroken lijnen. In de manoeuvresectie treden, vanwege de discrepantie tussen de ware aard van de beweging van het doelwit en de hypothetische, dynamische volgfouten op. Segmenten van ononderbroken lijnen bepalen nu nauwkeuriger de werkelijke positie van het doel in vergelijking met segmenten van onderbroken lijnen.

In het geautomatiseerde luchtverdedigingssysteem, bij het volgen van niet-manoeuvrerende doelen, is de keuze van coëfficiënten  k en k op verschillende manieren geproduceerd: ze kunnen ofwel worden herberekend van initiële naar enkele eindwaarden, ofwel ongewijzigd blijven gedurende de volledige onderhoudsperiode. In het laatste geval verandert de optimale opeenvolgende afvlakking in de zogenaamde exponentiële afvlakking. De detectie van doelmanoeuvres kan visueel of automatisch worden uitgevoerd door de operator. In beide gevallen wordt het doel als manoeuvrerend beschouwd als de gemeten doelcoördinaat verschilt van de geëxtrapoleerde met een hoeveelheid die de toegestane coördinaatmeetfouten overschrijdt.

W

Rijst. 2.6. Afhankelijkheid van afvlakkingscoëfficiënten van K.

Als u de trajectparameters kent, kunt u op elk moment de huidige positie van het doel berekenen t:

Rijst. 2.7. Effect van het afvlakken van trajectparameters op de nauwkeurigheid van het volgen van doelen



Gewoonlijk wordt de berekening van de huidige (geëxtrapoleerd op een bepaald tijdstip) coördinaten van het doel getimed op de momenten van informatieverstrekking aan indicatoren, communicatiekanalen, geheugenzones van andere algoritmen, enz. De berekening van de voorspelde waarden van de doelcoördinaten wordt uitgevoerd volgens de formules:

(2.10)

waar t ja- doorlooptijd, gerekend vanaf het huidige moment t.

Gebruikelijk t ja bij het beoordelen van de luchtsituatie wordt het ingesteld door commandanten en bij het oplossen van andere gegevensverwerkingstaken wordt het uit het permanente geheugen van de ACS-computer gelezen.

De laatste fase van het volgen van doelen is de oplossing van het probleem van het correleren van nieuw verschijnende markeringen met bestaande trajecten. Dit probleem wordt opgelost door mathematische poorten van luchtruimgebieden. De essentie ervan ligt in de machinale verificatie van de vervulling van gelijkheden, met behulp waarvan wordt vastgesteld dat het merk tot het bestudeerde gebied behoort. In dit geval worden meestal rechthoekige of ronde poorten gebruikt. Hun parameters worden getoond in figuur 2.8.

laten zijn X eh, Bij E - geëxtrapoleerde doelcoördinaten op een bepaald moment t. Om erachter te komen welke van de behaalde punten in de volgende enquête tot dit traject behoren, is het noodzakelijk om de voorwaarden te controleren:

P

Rijst. 2.8. Stroboscoopparameters:

Bij gebruik van rechthoekige poorten -

|X 1 -X E | X pp; | ja 1 -ja E | ja pp; (2.11)

bij gebruik van een cirkelvormige flitser -

(X iX E) 2 + ( ja ija E) 2 R str, (2.12)

waar X bladzijde, ja str - afmetingen van een rechthoekige poort;

R str - de grootte van de cirkelvormige poort.

Als resultaat van de telling van alle mogelijke paren "baanmarkeringen" in elk onderzoek, wordt vastgesteld welke markeringen de bestaande voortzetten en welke nieuwe sporen initiëren.

Uit de beschrijving van algoritmen voor het volgen van doeltrajecten, blijkt dat de verwerking van informatie over de luchtsituatie een zeer arbeidsintensief proces is dat grote hoeveelheden RAM en computersnelheid van het geautomatiseerde besturingssysteem vereist.

De manoeuvre van het doelwit in het horizontale vlak wordt gereduceerd tot een verandering in koers en vliegsnelheid. De invloed van de manoeuvre van een luchtdoel op de eerste en tweede fase van het leiden van een jager door de "Manoeuvre"-methode manifesteert zich op verschillende manieren.

Laten we aannemen dat de begeleiding wordt uitgevoerd in de eerste fase, toen het luchtdoel en de jager zich respectievelijk op de punten bevonden BIJ en MAAR (Fig. 7.9.), En hun ontmoeting was mogelijk op het punt C o .

Rijst. 7.9. Invloed van doelmanoeuvre in het horizontale vlak

naar de vliegroute van een jager

Als het luchtdoel op het punt is: BIJ een manoeuvre gemaakt in de koers en op tijd t in een hoek gedraaid w c t Om de jager een raaklijn aan de draaiboog van de tweede geleidingsfase te laten volgen, moet zijn koers veranderen met de hoek w en t . Nadat het luchtdoel de manoeuvre heeft voltooid, wordt een ontmoeting met het op het punt mogelijk Met , en de padlengte van het luchtdoel naar het punt zal veranderen in Dsc.

Als we ons voorstellen dat het startpunt van de bocht meebeweegt met de CC, relatief ten opzichte daarvan op hetzelfde interval en dezelfde afstand als de jager aan het begin van de bocht, dan wordt de jager naar dit punt geleid door de "Parallel approach"-methode . Als de CC zich op een lange afstand bevindt Voordat van een jager, waarbij de interval l en voorspelde draaiafstand dupr kan worden verwaarloosd, dan liggen de eigenschappen van de "Manoeuvre"-methode in het algemeen dicht bij die van de "Parallelle benadering"-methode.

Naar een latere ontmoeting van een jager met een doelwit (DSc > 0) leidt haar revers van de jager (DΘ en > 0) , en het draaien naar de jager leidt tot een eerdere ontmoeting. Daarom kan de tegenmaatregel tegen de manoeuvre van de doelkoers, zoals in het geval van begeleiding door de "Parallelle benadering" -methode, de gelijktijdige begeleiding zijn van groepen jagers erop van verschillende kanten.

Naarmate de afstand tot de CC kleiner wordt, manifesteert zich steeds meer het verschil tussen de eigenschappen van de "Manoeuvre"-methode en de eigenschappen van de "Parallel rendezvous"-methode. Tijdens de doorlooptijd van de VC moet de jager zich onder steeds grotere hoeken omdraaien, dat wil zeggen dat de hoeksnelheid w toeneemt.

waarde verandering w en bij het vliegen met een jager op ramkoers met een luchtdoel (UR = 180°) karakteriseert de afhankelijkheidsgrafiek van de verhouding van hoeksnelheden w en / w c uit het bereik, uitgedrukt in fracties van de voorloopafstand D/Dup.

Zoals te zien is in de grafiek, op grote afstanden (D / Dupr = 5÷ 10) houding w en / w c verschilt enigszins van eenheid, dat wil zeggen dat de hoeksnelheid van de jager enigszins verschilt van de hoeksnelheid van het manoeuvreerdoel. Met een afname van het bereik, tot ongeveer drie supr , de waarde van wi groeit snel, en wanneer de jager het startpunt van de draai nadert (D / Dupr = 1)w en neemt toe tot oneindig.



Wanneer dus met de "Manoeuvre"-methode naar een manoeuvrerende AT wordt gewezen, is het praktisch onmogelijk om de jager met de berekende straal naar het startpunt van de bocht te brengen.

Rijst. 7.10. Afhankelijkheid van de verhouding van hoeksnelheden w en / w c tijdens doelmanoeuvre

in de eerste fase van begeleiding met betrekking tot: D / Dupr

Tijdens het begeleidingsproces in de eerste fase kan het luchtdoel herhaaldelijk manoeuvreren. Dus bijvoorbeeld een luchtdoel op een punt IN 1 kan een jager inschakelen, wat resulteert in een punt A1 het moet van zijn vorige koers worden afgekeerd en de richting van de eerder geplande bocht moet worden veranderd. Als gevolg hiervan verandert het traject van de jager in de eerste fase van geleiding van een rechte lijn in een complexe lijn die bestaat uit draaiende bogen met een variabele straal en rechte lijnsegmenten ertussen. Dit alles bemoeilijkt de vlucht naar luchtgevechten.

De invloed van de manoeuvre van een luchtdoel in de tweede fase van het geleiden van een jager door de "Manoeuvre"-methode zal worden bekeken met behulp van figuur 7.11.:

Rijst. 7.11. Invloed van luchtdoelmanoeuvre in het horizontale vlak

in de tweede fase van begeleiding door de "Manoeuvre"-methode op de vliegbaan van een jager

Laten we aannemen dat op een bepaald moment van de tweede geleidingsfase de jager en het luchtdoel respectievelijk op de punten MAAR en BIJ en om het doel op het punt te bereiken Dus de jager maakt een bocht met een straal Ro en hoeksnelheid w en = Vi/Rо .

Als voor een bepaalde periode Dt luchtdoel zal van richting veranderen met een hoek w c × Dt , dan wordt een ontmoeting ermee mogelijk op het punt Met . Om vanaf dit punt tot dit punt te komen MAAR de jager zou een bocht moeten maken met een andere straal R . Maar alvast voor de tijd Dt hij zou de hoek extra moeten aanscherpen w en D × Dt .

Zo leidt de manoeuvre van een luchtdoel in de tweede fase van geleiding tot het verschijnen van een extra hoeksnelheid van de draai van de jager w en D . Hoe kleiner de resterende draaihoek UR vechter, hoe groter de waarde! w en D , en als de jager het eindpunt van de bocht nadert w en D neemt toe tot oneindig.

Het is dus bijna onmogelijk om een ​​jager naar een bepaalde positie te brengen ten opzichte van een manoeuvrerend luchtdoel in de tweede geleidingsfase met behulp van de "Manoeuvre"-methode.

In dit opzicht schakelen ze in het geval van het manoeuvreren van een luchtdoel in de tweede fase in de regel over op het begeleiden van een jager met behulp van de Chase-methode.

Invoering.

Hoofdstuk 1. Analyse van filters voor het volgen van de banen van luchtdoelen.

§1.1. Kalman-filter.

§1.2. Toepassing van het Kalman-filter om de banen van de CC te volgen volgens de surveillanceradargegevens.

1.3. "Alpha - Beta" en "Alpha - Beta - Gamma" filters.

1.4. Statistische modellering.

§1.5. bevindingen.

Hoofdstuk 2. Analyse van adaptieve methoden voor het volgen van de banen van manoeuvrerende luchtdoelen op basis van manoeuvredetectoren.

2.1. Invoering.

2.2. Gezamenlijke detectie en schatting van doelmanoeuvre op basis van het updateproces.

2.3. Adaptieve algoritmen voor het volgen van manoeuvres

CC met behulp van manoeuvredetectoren.

2.4. bevindingen.

Hoofdstuk 3. Onderzoek van bekende multi-model algoritmen.

§3.1. Invoering.

§3.2. Bayesiaanse adaptieve benadering.

§3.3. Studie van de bekende MMA-tracking van het traject van de CC voor een surveillanceradar.

§3.4. bevindingen.

Hoofdstuk 4. Ontwikkeling van een multi-model algoritme voor het volgen van * trajecten van manoeuvrerende luchtdoelen.

§4.1. Invoering.

§4.2. Schatting van de bewegingstoestandsvector van de CC.

§4.2.1. Formulering van het probleem.

54.2.2. Algemene benadering van het oplossen van problemen.

04.2.3. Lineair algoritme.

§4.3. Vergelijking van MMA met andere algoritmen.

4.4. bevindingen.

Aanbevolen lijst met proefschriften

  • Secundaire verwerking van informatie in een tweepositieradarsysteem in een Cartesiaans coördinatensysteem 2004, kandidaat voor technische wetenschappen Sidorov, Viktor Gennadievich

  • Het filteren van schattingen van sferische coördinaten van objecten in een radarsysteem met twee posities 2004 kandidaat voor technische wetenschappen Grebenyuk, Alexander Sergeevich

  • Algoritmische informatievoorziening Ondersteuning voor het schatten van een dynamische situatie in multisensorsystemen met automatische tracking van oppervlakteobjecten 2001, doctor in de technische wetenschappen Beskid, Pavel Pavlovich

  • Ontwikkeling van methoden voor het controleren van de locatie van staatsluchtvaartuigen in het proces van luchtverkeersleiding in de off-route sector van het luchtruim 2009, Kandidaat Technische Wetenschappen Shanin, Alexey Vyacheslavovich

  • Ontwikkeling en studie van een methode om naar een manoeuvrerend object te wijzen op basis van een stochastische voorspelling van zijn beweging 2004 PhD Truong Dang Khoa

Inleiding tot de scriptie (onderdeel van de samenvatting) over het onderwerp "Onderzoek naar algoritmen voor het volgen van de banen van luchtdoelen"

De relevantie van het proefschriftonderwerp

Een van de belangrijkste taken van de burgerluchtvaart is het verbeteren van de vliegveiligheid, met name tijdens het opstijgen en landen. Om dit doel te bereiken, moeten geautomatiseerde luchtverkeersleidingssystemen (ATC) over de nodige kwaliteitsindicatoren beschikken, die tot op zekere hoogte afhangen van de kwaliteit van binnenkomende radarinformatie. In het ATC-systeem wordt radarinformatie van en-route- en vliegveldradars gebruikt om de beweging van luchtdoelen (AT), het vermijden van botsingen en de landingsnaderingscontrole te regelen. Bij het besturen van de beweging van de AT is het noodzakelijk om de huidige coördinaten van elke AT te berekenen om gevaarlijke naderingen van de AT uit te sluiten. Anders krijgen de piloten opdrachten om de trajecten te corrigeren. In de modus voor het vermijden van botsingen wordt een schatting gemaakt van geëxtrapoleerde coördinaten op basis waarvan gevaarlijke nabijheidszones worden bepaald. Bovendien is de laatste jaren ook de dichtheid van het luchtverkeer toegenomen. De toename van de luchtverkeersdichtheid leidt tot een toename van het aantal gevaarlijke ontmoetingen. Het voorkomen van gevaarlijke naderingen van de LR maakt deel uit van de belangrijkste taak van de burgerluchtvaart: het waarborgen van de vliegveiligheid. Bij het regelen van de beweging van de AT bij de landingsnaderingsfase, controleert de radar de juistheid van de beweging van de AT langs de gegeven banen.

Daarom trekken de problemen van het verbeteren van de kwaliteit van radarinformatie voortdurend veel aandacht. Het is bekend dat na de primaire verwerking van radarinformatie het proces van secundaire verwerking van radarinformatie (SOP) meestal wordt uitgevoerd door geprogrammeerde digitale verwerkingsalgoritmen op een computer, en de kwaliteit van de radarinformatiestroom hangt sterk af van de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van de verwerkingsalgoritmen. Deze taak is des te relevanter als rekening wordt gehouden met de AT-manoeuvres bij de start- en landingsstadia die gepaard gaan met niveauveranderingen, koersveranderingen en de implementatie van typische landingspatronen, enz.

Denk aan de locatie van de elementen van het luchtruim van het ATC-gebied en een typisch naderingspatroon. In de burgerluchtvaart is het luchtruim verdeeld in een luchtweg - een gevestigd luchtruim boven het aardoppervlak in de vorm van een corridor met een breedte van (10 - 20) km, waarlangs reguliere vluchten worden uitgevoerd, een luchtvaartterrein - een luchtruim boven het luchtvaartterrein en het aangrenzende gebied en een beperkt gebied - luchtruim waarin luchtvaartvluchten van alle afdelingen zijn verboden.

In het gebied van het luchtvaartterrein zijn luchtcorridors, start- en landingsgebieden en wachtruimtes ingericht. Een luchtcorridor is een deel van het luchtruim waarin de AT's dalen en stijgen. Start- en landingsgebied - luchtruim vanaf het niveau van het vliegveld tot de hoogte van het tweede veilige vliegniveau. De afmetingen van deze zone worden bepaald door de vliegprestatiekenmerken van de AT's die op een bepaald luchtvaartterrein worden geëxploiteerd, de capaciteiten van ATC en radionavigatiehulpmiddelen voor de landing, naderingsprocedures en de specifieke kenmerken van het luchtvaartterrein. In de regel liggen de grenzen van de start- en landingszone op 25,30 km afstand van het vliegveld. Als de piloot om de een of andere reden de VC niet vanaf de eerste nadering heeft geland, gaat de VC naar de tweede cirkel, d.w.z. langs een speciale route in de cirkelzone (zie Fig. B.1). Indien het OC door tijdelijke bezetting of onbeschikbaarheid van de baan (baan) niet langs de naderingsroute mag bewegen, wordt het OC doorverwezen naar de wachtruimte die bedoeld is om te wachten op de landingsklaring in het luchtvaartterreingebied. Deze zones bevinden zich boven het luchtvaartterrein of 50 - 100 km er vanaf (Fig. B.1). Zo is in het gebied van het luchtvaartterrein de frequentie van het manoeuvreren van de TC hoog. Dit wordt verklaard door het feit dat er in dit gebied een hoge dichtheid van AT's is, en om bepaalde routes en afstanden te behouden, manoeuvreren ze altijd van de ene zone naar de andere.

1 - sporen; 2 - gangen van het vliegveldgebied 3 - cirkelzone; 4-zone opstijgen en landen;

5 - wachtruimtes.

Om de veiligheid van de TC en passagiers tijdens de landing te verbeteren, wordt momenteel bovendien het "box"-naderingsschema veel gebruikt, waarbij de TC vóór de landing (1-2) cirkels over het vliegveld moet plannen (Fig. B.2) . Dit patroon bestaat uit enkele secties rechtlijnig verkeer en vier bochten van 90 graden.

Rijst. IN 2. Schema van landingsaanpak op de "box".

Aan de andere kant maakt de staat en ontwikkeling van computertechnologie het mogelijk om complexere en efficiëntere algoritmen toe te passen voor het verwerken van radarinformatie om de nauwkeurigheid van het schatten van de coördinaten en snelheid van de CC te verbeteren.

De studie van algoritmen voor het volgen van de banen van de CC, die zorgen voor een verhoging van de kwaliteit van radarinformatie, is dus een urgent probleem.

Bij het verwerken van radarinformatie is een bijzonder urgente taak het bestuderen van verwerkingsalgoritmen op het gebied van de manoeuvre van de AT, die leiden tot een discrepantie tussen de werkelijke beweging van de AT en het bewegingsmodel dat in het algoritme wordt gebruikt. Als gevolg hiervan verslechtert de nauwkeurigheid van de schattingsresultaten en wordt de ontvangen radarinformatie onbetrouwbaar. Bekende benaderingen voor het verbeteren van de nauwkeurigheid van het volgen van het traject van de TC in de secties van de manoeuvre zijn hoofdzakelijk gebaseerd op het oplossen van het probleem van het detecteren van het begin en einde van de manoeuvre en de overeenkomstige verandering in de parameters van het volgfilter. Deze benaderingen leiden tot het schema van "alpha - beta" en "alpha - beta - gamma" filters, of een Kalman-filter (KK) in combinatie met een manoeuvredetector.

Het is bekend dat in de theorie van detectie en schatting de adaptieve Bayesiaanse benadering ook kan worden gebruikt om a priori onzekerheid op te lossen. Bij het filteren in de toestandsruimte ligt deze benadering in het feit dat alle mogelijke varianten van toestandsmodellen in aanmerking worden genomen, waarbij voor elke variant de latere waarschijnlijkheid wordt berekend. De toepassing ervan voor het oplossen van het probleem van het volgen van de banen van het manoeuvreren van AT's is de afgelopen jaren ontwikkeld. In dit geval wordt het CC-traject tegelijkertijd beschreven door verschillende modellen en wordt aangenomen dat het proces van overgang tussen modellen wordt beschreven door een eenvoudig verbonden Markov-keten. In de literatuur is één optie voorgesteld om een ​​dergelijk algoritme te creëren op basis van de Gauss-benadering voor de a priori kansdichtheid van de toestandsvector. De essentie is om de mogelijke hypothesen van de modellen te combineren, en het resulterende algoritme wordt het "multi-modelalgoritme" (MMA) genoemd.

Het proefschrift analyseert de bovengenoemde benaderingen, toont hun voor- en nadelen, en ontwikkelt een nieuwe MMA. In tegenstelling tot het bekende MMA, is het voorgestelde algoritme gebaseerd op de Gauss-benadering voor de a posteriori waarschijnlijkheidsdichtheid van de CC-toestandsvector, volgens welke het resulterende algoritme voordelen heeft ten opzichte van de bekende adaptieve algoritmen. Het resultaat van statistische modellering toonde aan dat het bestudeerde algoritme het mogelijk maakt om de nauwkeurigheid van het schatten van de locatie van de CC te verbeteren in vergelijking met de adaptieve FC en de bekende MMA bij het volgen van het traject van de manoeuvrerende CC. De resultaten van de studie toonden aan dat de kosten voor het berekenen van de eerste vereenvoudigde FC lager zijn in vergelijking met de tweede vereenvoudigde en uitgebreide FC, terwijl tegelijkertijd de nauwkeurigheid ervan bij het schatten van zowel de coördinaten als de snelheid van de CC toeneemt met (30-50 )% vergeleken met "alpha - beta" en " alpha - beta - gamma" filters. Daarom heeft het gebruik van de eerste vereenvoudigde FK voor het volgen van het traject van niet-manoeuvrerende AT's meer de voorkeur.

Doel en taken van het werk

Het doel van het proefschrift is het bestuderen en analyseren van algoritmen voor het volgen van trajecten van de CC, het ontwikkelen van een nieuwe MMA en het vergelijken van de verkregen MMA met bekende adaptieve algoritmen. In overeenstemming met het doel van het proefschrift, werden de volgende taken opgelost:

De studie van de algemene schattingstheorie in de toestandsruimte en de toepassing ervan op het filteren van de trajecten van de CC.

Analyse van "alpha - beta" en "alpha - beta - gamma" filters en een methode voor het selecteren van hun voordelen op het gebied van manoeuvre en gebrek aan manoeuvre.

Onderzoek van adaptieve FC voor het volgen van de banen van manoeuvrerende AT's met een detector van het moment van het begin van de manoeuvre.

Optimale schatting in de toestandsruimte met een uitgebreide toestandsvector die naast de vector van toestandsparameters een nog onbekende parameter bevat die alle mogelijke varianten van het toestandsmodel bepaalt.

Onderzoek van bekende MMA's en ontwikkeling van een nieuwe MMA voor het volgen van manoeuvrerende CC's op basis van de beschrijving van het traject van CC's door verschillende modellen tegelijk, die toestanden zijn van een eenvoudig verbonden Markov-keten.

Onderzoeksmethoden

De theoretische studie en creatie van algoritmen voor het volgen van de banen van de CC worden uitgevoerd op basis van de theorie van het filteren van conditionele Markov-processen in discrete tijd. De verkregen algoritmen worden geanalyseerd op basis van statistische modellering. De wetenschappelijke nieuwigheid van het werk ligt in het volgende: MMA werd ontwikkeld bij het gelijktijdig beschrijven van het traject van de CC door verschillende modellen voor een eenvoudig verbonden Markov-keten.

De betrouwbaarheid van de verkregen resultaten van het werk wordt bevestigd door de resultaten van statistische modellering.

Praktische betekenis van de resultaten van het werk

Een algoritme voor het volgen van de baan van een manoeuvrerende AT is ontwikkeld en onderzocht, dat de volgnauwkeurigheid in manoeuvresecties verbetert.

Goedkeuring van de resultaten van het werk en publicatie

De belangrijkste wetenschappelijke resultaten van het werk werden gepubliceerd in de artikelen van de tijdschriften "Radio Engineering", "Electronic Journal Proceedings of the MAI" en "Aerospace Instrumentation", en werden gerapporteerd op de 5e internationale conferentie "Digital processing and its application" ( Moskou, 2003), op de internationale conferentie en tentoonstelling "Aviation and Cosmonautics 2003" (MAI 2003). Omvang en structuur van het werk

Het proefschrift bestaat uit een inleiding, vier hoofdstukken, een conclusie en een literatuurlijst. Het werk bevat 106 pagina's tekst. De lijst met referenties omvat 93 titels. In het eerste hoofdstuk worden enkele bestaande methoden voor het volgen van de trajecten van niet-manoeuvrerende en zwak manoeuvrerende AT's in de ATC-taak beschouwd en geanalyseerd. Het tweede hoofdstuk analyseert de bekende adaptieve algoritmen voor het volgen van manoeuvreerdoelen, die gebaseerd zijn op het gebruik van manoeuvredetectoren en correctie van parameters of filterstructuur. Het derde hoofdstuk analyseert de toestand van MMA in de ATC AS. In het vierde hoofdstuk wordt een algemene benadering voorgesteld voor de constructie van multimodelalgoritmen voor het ATC-probleem voor het beschrijven van mogelijke modellen van de beweging van een EC door een eenvoudig verbonden Markov-keten.

soortgelijke stellingen in de specialiteit "Radiotechniek, inclusief televisiesystemen en -apparaten", 05.12.04 VAK-code

  • Methoden en algoritmen voor informatieverwerking in autonome radiovisiesystemen tijdens vluchten op lage hoogte met vliegtuigen 2006, doctor in de technische wetenschappen Klochko, Vladimir Konstantinovich

  • Methoden voor het verbeteren van de nauwkeurigheid van hoekmetingen in radiotechnieksystemen met gecombineerde antennebundelregeling 2011, kandidaat voor technische wetenschappen Razin, Anatoly Anatolyevich

  • Synthese van een vliegtuigbesturingssysteem voor het bewaken en toepassen van brandblusmiddelen 2012, kandidaat voor technische wetenschappen Antipova, Anna Andreevna

  • Algoritmen voor het schatten van coördinaten en navigatieparameters van een luchtdoel in een radar met meerdere posities op basis van het Kalman-filter 2015, kandidaat voor technische wetenschappen Masharov, Konstantin Viktorovich

  • Invariante methoden voor de synthese van radio-engineeringsystemen in eindig-dimensionale bases en hun toepassing bij de ontwikkeling van radarvolgsystemen 1999, doctor in de technische wetenschappen Volchkov, Valery Pavlovich

Dissertatie conclusie over het onderwerp "Radio-engineering, inclusief televisiesystemen en -apparaten", Nguyen Chong Luu

4.4. bevindingen

In dit hoofdstuk werd een algemene benadering voorgesteld voor het construeren van multi-modelalgoritmen voor het beschrijven van mogelijke modellen van VC-beweging door toestanden van een eenvoudig verbonden Markov-keten, en de volgende resultaten werden verkregen.

Gebaseerd op de algemene theorie van het filteren van voorwaardelijke Markov-processen, werd een algoritme gecreëerd waarin de gefilterde parametervector niet alleen de parameters van de beweging van het doelwit omvat, maar ook een onbekende parameter die mogelijke modellen van de beweging van het doelwit bepaalt. Als gevolg hiervan is het resulterende algoritme suboptimaal vanwege de Gauss-benadering voor de posterieure waarschijnlijkheidsdichtheid.

Met betrekking tot het volgen van het traject van manoeuvrerende AT's, is het resulterende algoritme gemodelleerd voor het geval M=2. De resultaten toonden aan dat in de secties van het manoeuvre-traject, het bestudeerde tweedimensionale algoritme de nauwkeurigheid van de plaatsschatting met (30-60)% verbetert in vergelijking met de bekende algoritmen. Een verhoging van de kwaliteit van de filtering wordt echter bereikt door de rekenkosten te verhogen.

CONCLUSIE

In het proefschrift zijn de algoritmen voor het volgen van de banen van de CC volgens de surveillanceradargegevens bestudeerd. De verkregen resultaten stellen ons in staat om de voor- en nadelen van elk volgalgoritme te evalueren. In het proefschrift zijn algoritmen onderzocht en ontwikkeld om gevaarlijke ontmoetingen te vermijden en de nauwkeurigheid van het schatten van zowel de coördinaten als de snelheid van de CC te verbeteren. Het is bekend dat de secundaire verwerking van radarinformatie (VORI) gewoonlijk wordt uitgevoerd met behulp van een digitale computer of digitale apparatuur. In de afgelopen jaren is er een snelle ontwikkeling geweest van computertechnologie, microprocessors, de basis van digitale technologie, met name VLSI, FPGA, en talen voor het beschrijven van apparatuur en systemen, zoals USYL, ASHEL, enz. Er is een neiging om VLSI te introduceren om open systemen te creëren op basis van internationale standaarden, waaronder VORI-systemen. Dit maakt het mogelijk om meer complexe algoritmen te verkennen voor het volgen van trajecten van de CC in realtime. In het gepresenteerde werk worden verschillende algoritmen voor het volgen van niet-manoeuvrerende en manoeuvrerende AT's bestudeerd op basis van statistische modellering. In het proefschrift zijn de volgende resultaten behaald:

1. "Alpha - beta" en "alpha - beta - gamma" filters zijn bestudeerd, een variant van het kiezen van hun versterkingscoëfficiënten tijdens het volgen van het CC-traject is voorgesteld. "Alpha - beta" en "alpha - beta - gamma" filters kunnen de kosten van berekeningen verlagen en de procedure voor het volgen van de banen van de CC vereenvoudigen, maar ze verslechteren tegelijkertijd de kwaliteit van het volgen met (30 - 40)%, afhankelijk van het bereik, de snelheid en het aantal waarnemingen in vergelijking met conventionele filters.

2. Het probleem van niet-lineaire filtering wordt bestudeerd, wanneer de surveillanceradar de poolcoördinaten van de CC meet, en de gefilterde vector bewegingsparameters in het Cartesiaanse coördinatensysteem omvat. Er wordt een vereenvoudigd Kalman-filter voorgesteld, dat de meetcoördinaten van het polaire systeem naar het Cartesiaanse systeem converteert, en een uitgebreid Kalman-filter, dat de meetvergelijking lineair benadert door de hoge-orde termen van de Taylor-reeks te verminderen. De analyse toonde aan dat de tweede vereenvoudigde en uitgebreide Kalman-filters hetzelfde resultaat geven in termen van schattingsnauwkeurigheid, zowel positie als snelheid, maar dat het tweede vereenvoudigde Kalman-filter zuiniger is in termen van rekenkosten.

3. Adaptieve algoritmen op basis van de gezamenlijke detectie en schatting van de CC-manoeuvre worden voorgesteld. De taak van het detecteren van een manoeuvre behoort tot de klasse van taken van het detecteren van nuttige signalen tegen de achtergrond van witte Gauss-ruis. In dit geval is het bruikbare signaal dat moet worden gedetecteerd de verwachting van het updateproces, dat verschilt van nul in aanwezigheid van een manoeuvre. Bij het oplossen van het manoeuvredetectieprobleem werd de waarschijnlijkheidsratio-methode gebruikt en om de intensiteit ervan te schatten, zullen we versnelling als een niet-willekeurig proces beschouwen, daarom is het noodzakelijk om het criterium van de maximale waarschijnlijkheid te gebruiken om de schatter te synthetiseren. Om het manoeuvreren AT te begeleiden, worden, nadat de manoeuvre is gedetecteerd, ofwel de parameters ofwel de filterstructuren gewijzigd.

4. Er is een adaptief multimodel-algoritme onderzocht en ontwikkeld, dat rekening houdt met alle mogelijke modellen die overeenkomen met het traject van de CC. Dus, naast het schatten van de vector van bewegingsparameters, is het noodzakelijk om de posterieure kansen van alle modellen te schatten. De huidige schatting van de CC-coördinaten wordt gevormd als een gewogen som van schattingen ten opzichte van alle modellen door a posteriori waarschijnlijkheden. Hierdoor kan het tracking-algoritme op de manoeuvre reageren zodra deze begint. Om adaptieve multi-model algoritmen te creëren, wordt een onbekende parameter beschreven die een van M mogelijke modellen van CC-beweging op elk moment bepaalt door een eenvoudig verbonden Markov-keten. Als resultaat is het resulterende algoritme gemaakt op basis van een set M2 parallelle Kalman-filters. De simulatieresultaten voor het geval M = 2 toonden aan dat in de secties van het manoeuvre-traject, het bestudeerde tweedimensionale algoritme de nauwkeurigheid van het schatten van de locatie van de CC met (30-60)% verbetert in vergelijking met de bekende algoritmen. Een verhoging van de kwaliteit van de filtering wordt echter bereikt door de rekenkosten te verhogen.

5. De ontwikkelde programma's van het experiment op een digitale computer maken het mogelijk om de voor- en nadelen van algoritmen te evalueren, op basis waarvan de mogelijkheid van hun implementatie in specifieke omstandigheden wordt bepaald.

Lijst met referenties voor proefschriftonderzoek Ph.D. Nguyen Chong Luu, 2004

1. Farina A., Studer F. Digitale verwerking van radarinformatie. Per. van Engels. -M.: Radio en communicatie, 1993, 319 p.

2. Sage E., Mele J. Evaluatietheorie en de toepassing ervan in communicatie en management. Per. van Engels. -M.: Communicatie, 1976,496 p.

3. Bakulev P. A., Stepin V. M. Methoden en apparaten voor het selecteren van bewegende doelen. Moskou: Radio en communicatie, 1986, 288 p.

4. Kuzmin S. 3. Digitale radar. Uitgeverij KV1Ts, Kiev 2000, 426 p.

5. Sosulin Yu.G. Theoretische grondslagen van radar- en radionavigatie. -M.: Radio en communicatie, 1992.303 p.

6. Bakut P.A., Zhulina Yu.V., Ivanchuk N.A. Detectie van bewegende objecten. M.: Sovjet-radio, 1980, 287 p.

7. Kuzmin S. 3. Digitale verwerking van radarinformatie. M.: Sov. radio, 1967,399 p.

8. Kuzmin S. 3. Grondbeginselen van de theorie van digitale verwerking van radarinformatie. M.: Sov. radio, 1974, 431 p.

9. Kuzmin S. 3. Grondbeginselen van het ontwerpen van systemen voor digitale verwerking van radarinformatie. Moskou: Radio en communicatie, 1986, 352 p.

10. Yu.Sosulin Yu.G. Theorie van detectie en schatting van stochastische signalen. M.: Sov. Radio, 1978, 320 p.

11. P. Shirman Ya. D., Manzhos V. N. Theorie en techniek van het verwerken van radarinformatie tegen de achtergrond van interferentie. Moskou: Radio en communicatie, 1981, 416 p.

12. Tikhonov V. I. Statistische radiotechniek. Moskou: Radio en communicatie, 1982, 624 p.

13. Z. Tikhonov V. I., Kharisov V. N. Statistische analyse en synthese van apparaten en systemen voor radiotechniek. Moskou: Radio en communicatie, 1991, 608 p.

14. M. Bochkarev A. M., Yuryev A. N., Dolgov M. N., Shcherbinin A. V. Digitale verwerking van radarinformatie // Buitenlandse radio-elektronica. nr. 3, 1991, p. 3 22.

15. Puzyrev VA, Gostyukhina MA Algoritmen voor het schatten van de parameters van de beweging van vliegtuigen / / Buitenlandse radio-elektronica, nr. 4, 1981, p. 3-25.

16. Gritsenko N.S., Kirichenko A.A., Kolomeytseva T.A., Loginov V.P., Tikhomirova I.G. 3 30.

17. Detkov A. N. Optimalisatie van algoritmen voor digitale filtering van trajectinformatie bij het volgen van een manoeuvrerend doel // Radio engineering, 1997, nr. 12, p. 29-33.

18. Zhukov M. N., Lavrov A. A. Verbetering van de nauwkeurigheid van het meten van doelparameters met behulp van informatie over de manoeuvre van de radardrager // Radio engineering, 1995, No. 11, p. 67 - 71.

19. Bulychev Yu. G., Burlai I. V. Quasi-optimale schatting van de parameters van de banen van gecontroleerde objecten // Radiotechniek en elektronica, 1996, V. 41, nr. 3, p. 298-302.

20. Bibika V. I., Utemov S. V. Volgfilter voor het manoeuvreren van stealth-doelen // Radio-engineering, 1994, nr. 3, p. 11-13.

21. Merkulov V.I., Drogapin V.V., Vikulov O.V. Synthese van een radargradenboog voor het volgen van intensief manoeuvrerende doelen // Radiotechniek, 1995, nr. 11, p. 85 91.

22. Merkulov V.I., Dobykin V.D. Synthese van het optimale meetidentificatie-algoritme voor het automatisch volgen van luchtobjecten in de beoordelingsmodus// Radiotechniek en elektronica, 1996, V. 41, No. 8, p. 954-958.

23. Merkulov V. I., Khalimov N. R. Detectie van doelmanoeuvres met correctie van algoritmen voor het functioneren van automatische volgsystemen // Radiotechniek, 1997, nr. 11, p. 15-20.

24. Bar-Shalom Ya., Berver G., Johnson S. Filtering en stochastische controle in dynamische systemen. Ed. Leondes K.T.: Per. van Engels. M.: Mir. 1980, 407 blz.

25. Rao SR Lineaire statistische methoden en hun toepassingen: Per. van Engels. -M.: Nauka, 1968.

26. Maksimov M.V., Merkulov V.I. Radio-elektronische volgsystemen. Synthese door methoden van de theorie van optimale controle. -M.: Radio en communicatie, 1990.255 p.

27. Kameda N., Matsuzaki T., Kosuge Y. Target Tracking voor het manoeuvreren van doelen met behulp van Multiple Model Filter// IEEE Trans. Grondbeginselen, vol. E85-A, nr. 3, 2002, p. 573-581.

28. Bar-Shalom Y., Birmiwal K. Variabele dimensiefilter voor het volgen van doelen // IEEE Trans, op AES 18, nr. 5, 1982, p. 621 - 629.

29. Schooler C. C. Optimale a p-filters voor systemen met onnauwkeurigheden in het modelleren / / IEEE Trans, op AES - 11, nr. 6, 1975, p. 1300-1306.

30. Kerim Demirbas. Manoeuvreer Target Tracking met Hypothese Testen// IEEE Trans, op AES 23, nr. 6, 1987, p. 757 - 765.

31. Michael Greene, John Stensby. Radar Target Pointing Error Reductie met behulp van uitgebreide Kalman Filtering// IEEE Trans, op AES 23, nr. 2, 1987, p. 273-278.

32. McAulay R.J., Denlinger E.A. Decision-Directed Adaptive Tracker// IEEE Trans, op AES 9, nr. 2, 1973, p. 229 - 236.

33. Bar-Shalom Y., Fortmann T.E. Associatie van trackinggegevens. Boston: Academic Press, 1988, 353 p.

34. Kalata P.R. De Tracking-index: een gegeneraliseerde parameter voor een P- en a - p -y-doeltrackers / / IEEE Trans, op AES - 20, nr. 2,1984, p. 174 - 182.

35. Bhagavan B.K., Polge R.J. Prestaties van g-h-filter voor het volgen van manoeuvreerdoelen/IEEE Trans, op AES-10, nr. 6, 1974, p. 864 866.

36. Ackerson Guy A., Fu K. S. On State Estimation in Switching Environments// IEEE Trans, op AC-15, nr. 1, februari 1970, p. 10 17.

37. Bar-shalom Y., Chang K.C., Blom H.A. Een manoeuvreerdoel volgen met behulp van inputschatting versus het interactief meervoudig modelalgoritme // IEEE Trans, op AES-25, nr. 2, maart 1989, p. 296 300.

38. Wen-Rong Wu, Peen-Pau Cheng, een nolineair IMM-algoritme voor het manoeuvreren van doelen // IEEE Trans, op AES-30, nr. 3, juli 1994, p. 875-885.

39. Jiin-an Guu, Che-ho Wei. Manoeuvreren van doelen met behulp van IMM-methode bij hoge meetfrequentie// IEEE Trans, op AES-27, nr. 3, mei 1991, p. 514-519.

40. Blom H.A., Bar-shalom Y. Het interactief meervoudig modelalgoritme voor systemen met Markoviaanse schakelcoëfficiënten// IEEE Trans, op AC-33, nr. 8, augustus 1988, p. 780-783.

41. Mazor E., Averbuch A., Bar-shalom Y., Dayan J. De interactie van meerdere modelmethoden in Target Tracking: A Survey// IEEE Trans, op AES-34, nr. 1, 1998, p. 103-123.

42. Benedict T.R., Bordner G.R. Synthese van een optimale set van radartrack-while-scan smoothing-vergelijkingen// IRE Trans, op AC-7, juli 1962, p. 27 32.

43. Chan Y. T., Hu A.G.C., Plant J.B. A Kalman Filter Based Tracking Scheme with Input Estimation// IEEE Trans, op AES 15, nr. 2, juli 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, op AES 18, nr. 2, 1982, p. 235 - 240.

45. Bogler P.L. Een manoeuvreerdoel volgen met behulp van invoerschatting// IEEE Trans, op AES 23, nr. 3, 1987, p. 298 - 310.

46. ​​​​Steven R. Rogers. Alpha Beta-filter met gecorreleerde meetruis// IEEE Trans, op AES - 23, nr. 4, 1987, p. 592 - 594.

47. Baheti R. S. Efficiënte benadering van Kalman Filter voor Target Tracking// IEEE Trans, op AES 22, No. 1, 1986, p. 8 - 14.

48. Miller K. S., Leskiw D. M. Niet-lineaire schatting met radarwaarnemingen// IEEE Trans, op AES 18, nr. 2, 1982, p. 192 - 200.

49. Murat E.F., Atherton A.P. Manoeuvreren van doelen met behulp van adaptieve draaisnelheidsmodellen in het IMM-algoritme // Proceedings of the 35th Conference on Decision & Control. 1996, blz. 3151 -3156.

50. Alouani A.T., Xia P., Rice T.R., Blair W.D. Over de optimaliteit van tweetrapsschattingen in de aanwezigheid van willekeurige bias// IEEE Trans, op AC 38, nr. 8, 1993, p. 1279-1282.

51. Julier S., Uhlmann J., Durrant-Whyte H.F. Een nieuwe methode voor de niet-lineaire transformatie van middelen en covarianties in filters en schatters// IEEE Trans, op AC 45, nr. 3, 2000, p. 477 - 482.

52. Farina A., Ristic B., Benvenuti D. Een ballistisch doelwit volgen: vergelijking van verschillende niet-lineaire filters// IEEE Trans, op AES 38, nr. 3, 2002, p. 854 - 867.

53. Xuezhi wang, Subhash Challa, Rob Evans. Gating-technieken voor het manoeuvreren van doelen in rommel// IEEE Trans, op AES 38, nr. 3, 2002, p. 1087 -1097.

54. Doucet A., Ristic B. Recursieve toestandsschatting voor meervoudige schakelmodellen met onbekende overgangskansen// IEEE Trans, op AES 38, nr. 3, 2002, p. 1098-1104.

55. Willett B., Ruan Y., Streit R. PMHT: Problemen en enkele oplossingen// IEEE Trans, op AES 38, nr. 3, 2002, p. 738 - 754.

56. Watson G.A., Blair W.D. Interacting Acceleration Compensation Algoritme voor het volgen van manoeuvreerdoelen// IEEE Trans, op AES-31, nr. 3, 1995, p. 1152-1159.

57. Watson G.A., Blair W.D. Interactie met meerdere bias-modelalgoritmen met toepassing op het volgen van manoeuvreerdoelen // Proceedings van de 31e conferentie over besluitvorming en controle. december 1992, blz. 3790 3795.

58. Kameda H., Tsujimichi S., Kosuge Y. Een vergelijking van filters met meerdere modellen voor het manoeuvreren van doelen // SICE 2000, p. 55 60.

59. Kameda H., Tsujimichi S., Kosuge Y. Target-tracking onder dichte omgevingen met behulp van afstandsmetingen // SICE 1998, p. 927 - 932.

60. Rong Li X., Bar-Shalom Y. Prestatievoorspelling van het interactief meervoudig modelalgoritme// IEEE Trans, op AES 29, nr. 3, 1993, p. 755 - 771.

61. Ito M., Tsujimichi S., Kosuge Y. Een driedimensionaal bewegend doel volgen met tweedimensionale hoekmetingen van meerdere passieve sensoren// SICE 1999, p. 1117-1122.

62. De Feo M., Graziano A., Miglioli R., Farina A. IMMJPDA versus MHT en Kalman Filter met NN-correlatie: prestatievergelijking// IEE Proc. Radar, Sonarnavigatie, Vol. 144, nr. 2, april 1997, p. 49 56.

63. Lerro D., Bar-Shalom Y. Interactie met tracking van meerdere modellen met doelamplitudefunctie// IEEE Trans, op AES 29, nr. 2, 1993, p. 494 - 509.

64. Jilkov V.P., Angelova D.S., Semerdjiev T.Z. A. Ontwerp en vergelijking van Mode-Set Adaptive IMM-algoritme voor het manoeuvreren van Target Tracking// IEEE Trans, op AES 35, nr. 1, 1999, p. 343 - 350.

65. He Yan, Zhi-jiang G., Jing-ping J. Ontwerp van het Adaptive Interacting Multiple Model Algorithm// Proceedings of the American Control Conference, mei 2002, p. 1538-1542.

66. Buckley K., Vaddiraju A., Perry R. Een nieuw snoei-/samenvoegalgoritme voor MHT Multitarget Tracking// IEEE International Radar Conference 2000, p. 71-75.

67. Bar-Shalom Y. Update met out-of-sequence metingen in het volgen van Exact Solution// IEEE Trans, op AES 38, nr. 3,2002, p. 769 - 778.

68. Munir A., ​​​​Atherton A. P. Manoeuvreren van het volgen van doelen met behulp van verschillende modellen voor draaisnelheid in het IMM-algoritme // Proceedings van de 34th Conference on Decision & Control, 1995, p. 2747 2751.

69. Bar-Shalom (red.) Y. Multitarget-multisensor Tracking: geavanceerde toepassingen. vol. I. Norwood, MA: Artech House, 1990.

70. Bar-Shalom (red.) Y. Multitarget-multisensor Tracking: geavanceerde toepassingen. vol. II. Norwood, MA: Artech House, 1992.

71. Blackman S. S. Meerdere doelen volgen met radartoepassingen. Norwood, MA: Artech House, 1986.

72. Campo L., Mookerjee P., Bar-Shalom Y. Staatsschatting voor systemen met verblijftijdafhankelijke Markov-modelschakeling// IEEE Trans, op AC-36, nr. 2, 1991, p. 238-243.

73. Sengupta D., litis R. A. Neurale oplossing voor het probleem van de associatie van multitarget-trackinggegevens// IEEE Trans, op AES 25, nr. 1, 1989, p. 96 - 108.

74. Merkulov V. I., Lepin V. N. Radiocontrolesystemen voor de luchtvaart. 1996, blz. 391.

75. Perov A. I. Adaptieve algoritmen voor het volgen van manoeuvreerdoelen//Radio engineering, No. 7,2002, p. 73 81.

76. Kanashchenkov A. I., Merkulov V. I. Bescherming van radarsystemen tegen interferentie. - M.: "Radiotechniek", 2003.

77. Qiang Gan, Chris J. Harris. Vergelijking van twee meetfusiemethoden voor op Kalman-filter gebaseerde multisensorgegevensfusie// IEEE Trans, op AES 37, nr. 1,2001, p. 273-280.

78. Blackman S., Popoli R. Ontwerp en analyse van moderne volgsystemen. Huis Artech, 1999, 1230 p.

79. Neal S.R. Discussie over "Parametrische relaties voor de a-^-y filtervoorspeller"// IEEE Trans, op AC-12, juni 1967, p. 315 316.

80. Repin V.G., Tartakovskii G.P. Statistische synthese met a priori onzekerheid en aanpassing van informatiesystemen. M.: "Sovjet-radio", 1977, 432 p.

81. Stratonovich R. L. Principes van adaptieve receptie. M.: Sov. radio, 1973, 143 p.

82. Tikhonov VI, Teplinskiy I.S. Quasi-optimale tracking van manoeuvrerende objecten // Radiotechniek en elektronica, 1989, V.34, No. 4, p. 792-797.

83. Perov AI Statistische theorie van radiotechnische systemen. Zelfstudie. -M.: Radiotechniek, 2003.

84. Darymov Yu. P., Kryzhanovsky G. A., Solodukhin V. A., Kivko V. G., Kirov B. A. Automatisering van luchtverkeersleidingsprocessen. Moskou: Transport, 1981.400 p.

85. Anodina T.G., Kuznetsov A.A., Markovich E.D. Automatisering van de luchtverkeersleiding. M.: Transport, 1992, 280 p.

86. Bakulev PA, Sychev MI, Nguyen Chong Luu. Een manoeuvrerend doelwit volgen met behulp van een interactief multimodel-algoritme // Electronic Journal, No. 9, 2002 Proceedings of the Moscow Aviation Institute.

87. Bakulev PA, Sychev MI, Nguyen Chong Luu. Studie van het algoritme voor het filteren van de banen van manoeuvrerende radardoelen// Digitale signaalverwerking en de toepassing ervan, Verslag van de 5e Internationale Conferentie. M.: 2003, T. 1. - p. 201 - 203.

88. Bakulev PA, Sychev MI, Nguyen Chong Luu. Algoritme met meerdere modellen voor het volgen van de baan van een manoeuvrerend doel volgens surveillanceradargegevens // Radiotechniek, nr. 1, 2004.

89. Nguyen Chong Luu. Synthese van een algoritme met meerdere modellen voor het volgen van het traject van een manoeuvrerend doel // Aerospace Instrumentation, No. 1, 2004.

90. Nguyen Chong Luu. Studie van multi-modelalgoritmen voor het filteren van de banen van manoeuvrerende radardoelen// Thesis van het rapport, internationale conferentie en tentoonstelling "Aviation and Cosmonautics 2003", MAI 2003.

Houd er rekening mee dat de wetenschappelijke teksten die hierboven worden gepresenteerd, ter beoordeling zijn geplaatst en zijn verkregen door middel van originele tekstherkenning (OCR) van proefschriften. In dit verband kunnen ze fouten bevatten die verband houden met de imperfectie van herkenningsalgoritmen. Dergelijke fouten komen niet voor in de pdf-bestanden van proefschriften en abstracts die wij aanleveren.

Allround detectieradar (SRS) is ontworpen om de problemen op te lossen van het zoeken, detecteren en volgen van luchtdoelen, het bepalen van hun nationaliteit. De SRS implementeert verschillende onderzoeksprocedures die de ruisimmuniteit, de waarschijnlijkheid van het detecteren van laagwaarneembare en hogesnelheidsdoelen en de kwaliteit van het volgen van manoeuvrerende doelen aanzienlijk verhogen. De ontwikkelaar van de RLO is het Research Institute of Instrument Engineering.

De gevechtscontrolepost (PBU) van het luchtverdedigingssysteem als onderdeel van de groepering voert, volgens de coördinaatinformatie van de SART, de koppeling en het volgen van de routes van de gedetecteerde doelen uit, de opening van het luchtvijandelijke aanvalsplan, de verdeling van doelen over de luchtverdedigingssystemen in de groep, de uitgifte van doelaanduidingen van de luchtverdedigingssystemen, de interactie tussen de luchtverdedigingssystemen die gevechtsoperaties uitvoeren, evenals de interactie met andere strijdkrachten en middelen van luchtverdediging. Een hoge mate van automatisering van processen stelt de gevechtsploeg in staat zich te concentreren op het oplossen van operationele en operationeel-tactische taken, waarbij de voordelen van mens-machinesystemen maximaal worden benut. De PBU verzorgt gevechtswerk vanuit hogere commandoposten en, in samenwerking met de PBU, de controles van naburige groepen.

De belangrijkste componenten van de S-ZOOPMU, S-ZOOPMU1 luchtverdedigingssystemen:

Multifunctionele radar voor doelverlichting en raketgeleiding(RPN) ontvangt en ontwikkelt doelaanduidingen van 83M6E-besturingen en aangesloten autonome informatiebronnen, detectie, incl. in autonome modus, het vastleggen en automatisch volgen van doelen, het bepalen van hun nationaliteit, het vangen, volgen en leiden van raketten, het markeren van afgevuurde doelen om de werking van semi-actieve doelkoppen van geleide raketten te verzekeren.

De on-load tap-changer vervult ook de functies van een ADMS-commandopost: - volgens informatie van PBU 83M6E bestuurt hij de ADMS-activa; - selecteert doelen voor prioritair schieten; - lost het lanceringsprobleem op en bepaalt de resultaten van het schieten; - biedt informatie-interactie met de PBU van 83M6E-besturingen.

Het zicht rondom vergroot de zoekmogelijkheden van luchtverdedigingssystemen bij het onafhankelijk uitvoeren van vijandelijkheden, en zorgt ook voor de detectie en het volgen van doelen in sectoren die om de een of andere reden ontoegankelijk zijn voor de SART en RPN. De 36D6-radar en de 5N66M-detector voor lage hoogte kunnen worden gebruikt als een autonoom bevestigd hulpmiddel.

Bijgevoegde autonome detectiemiddelen en doelaanduiding

draagraketten Draagraketten (maximaal 12) zijn ontworpen voor opslag, transport, voorbereiding voor de lancering en lancering van raketten. Draagraketten worden op een zelfrijdend chassis of op een wegtrein geplaatst. Elke draagraket heeft maximaal 4 raketten in transport- en lanceercontainers. Biedt langdurige (tot 10 jaar) opslag van raketten zonder enige onderhoudsmaatregelen met het openen van containers. De ontwikkelaars van de draagraket zijn het ontwerpbureau van speciale engineering, het ontwerpbureau van het ministerie van Volksgezondheid van Nizhny Novgorod.

draagraketten

raketten- eentraps vaste stuwstof, met een verticale start, uitgerust met een semi-actieve radiorichtingzoeker aan boord. De hoofdontwikkelaar van de raket is MKB Fakel.

83M6E-besturingen zorgen voor: - detectie van vliegtuigen, kruisraketten in het gehele bereik van hun praktische toepassing en ballistische raketten met een lanceerbereik tot 1000 km; - route volgen tot 100 doelen; - beheer van maximaal 6 luchtverdedigingssystemen; - maximaal detectiebereik - 300 km.

Het S-ZOOPMU1-luchtverdedigingssysteem is een grondige modernisering van de S-ZOOPMU en is eigenlijk een tijdelijke verbinding met systemen van de derde generatie.

S-ZOOPMU1 biedt: - het raken van doelen op afstanden van 5 tot 150 km, in het hoogtebereik van 0,01 tot 27 km, snelheid van geraakte doelen tot 2800 m/s; - het verslaan van niet-strategische ballistische raketten met een lanceerbereik tot 1000 km op een bereik tot 40 km bij ontvangst van een doelaanduiding van 83M6E-controles; - gelijktijdig afvuren van maximaal 6 doelen met begeleiding van maximaal 2 raketten voor elk doel; in het basistype raketten - 48N6E; - vuursnelheid 3-5 sec.

Indien nodig kan het S-ZOOPMU1-luchtverdedigingssysteem worden aangepast om de 5V55-raketten van het S-ZOOPMU-systeem te gebruiken.

De voorouder van de S-ZOOP-familie - het S-ZOOPMU luchtverdedigingssysteem biedt:-> versla doelen op een bereik van 5 tot 90 km, in het hoogtebereik van 0,025 tot 27 km, de snelheid van geraakte doelen tot 1150 m / s; - het verslaan van ballistische doelen met een lanceerbereik tot 300 km op een bereik tot 35 km met doelaanduiding van de controles; - gelijktijdig afvuren van maximaal 6 doelen met begeleiding van maximaal 2 raketten voor elk doel; - basistype raketten 5V55; - vuursnelheid 3-5 sec.

ALTEC-300

Onderwijs- en opleidingscomplex

BELANGRIJKSTE KENMERKEN

Het trainingscomplex "ALTEK-300" maakt deel uit van de aanvullende middelen van de S-300PMU1, S-300PMU2 luchtafweerraketsystemen en 83M6E, 83M6E2-besturingen en is bedoeld voor het trainen en trainen van gevechtsploegen zonder de middelen van gevechtsmiddelen uit te geven. "ALTEK-300" wordt geïmplementeerd op basis van een lokaal netwerk van persoonlijke elektronische computers (pc's) voor algemeen gebruik, werkend onder het Microsoft Windows XP-besturingssysteem met behulp van Microsoft SQL Server DBMS en emuleren, met behulp van gespecialiseerde software, werkstations van lucht verdedigingssystemen en controlesystemen met hun weergave-/controleorganen. De gespecialiseerde software van het "ALTEK-300"-complex omvat: - basismodellen van luchtafweerraketsysteemmiddelen en basismodellen van controlemiddelen, die de eigenschappen en algoritmen van het functioneren van middelen in verschillende omstandigheden weerspiegelen; - basismodellen van luchtaanvalmiddelen, die hun gevechtseigenschappen weerspiegelen; - het basismodel van het gebied van mogelijke vijandelijkheden, dat de fysieke en geografische kenmerken ervan weerspiegelt; - programma's voor het voorbereiden van initiële gegevens voor het trainen van gevechtsploegen; - een database die is ontworpen om opties voor initiële gegevens op te slaan voor het geven en documenteren van trainingen; - multimedia leerboek.

TECHNISCHE HULP

Tijdens de levenscyclus van het trainingscomplex wordt het voorzien voor onderhoud en verfijning (op verzoek van de klant), waaronder: - uitbreiding van het assortiment basismodellen van luchtaanvalwapens die hun gevechtseigenschappen weerspiegelen; - Verfijning van basismodellen van luchtafweerraketsystemen en basismodellen van controles, die de eigenschappen en algoritmen weerspiegelen van het functioneren van de verbeterde middelen in verschillende omstandigheden; - installatie van een basismodel van het gebied van mogelijke vijandelijkheden, dat de fysieke en geografische kenmerken ervan weerspiegelt met behulp van een digitale kaart van een bepaald verdedigingsgebied; Wat de modernisering van de uitrusting van het opleidingscomplex betreft, wordt beoogd: - ingebruikname van een mobiele versie van het complex op basis van draagbare computers.

BELANGRIJKSTE VOORDELEN

Door het gebruik van gespecialiseerde software voor training en opleiding van gevechtsploegen en door het gebruik van universele persoonlijke elektronische computers in het ALTEK-300-complex in plaats van echte apparatuur voor luchtverdedigingssystemen en controlesystemen, wordt het volgende verschaft: - reductie in de kosten van het trainen van gevechtsploegen met meer dan 420 keer in vergelijking met de kosten bij het gebruik van echte uitrusting voor de voorbereiding van gevechtsploegen; - besparing van de middelen van vaste activa van luchtverdedigingssystemen en controlesystemen bij de voorbereiding van gevechtsploegen - tot 80%; - vermindering van de tijd voor het uitvoeren van de volgende operaties in vergelijking met de standaard: - vorming van een tactische situatie voor training - 10-15 keer; - evaluatie van de resultaten van trainingstraining van gevechtsploegen - 5-8 keer; - studie van theoretisch materiaal tot een vooraf bepaald niveau in vergelijking met de traditionele bereidingswijze - 2-4 keer; - training van personeel van gevechtsploegen om te voldoen aan de normen voor gevechtswerk op een bepaald niveau - met 1,7-2 keer. Tegelijkertijd is het aantal tactische situationele taken uitgevoerd door een stagiair per tijdseenheid met behulp van een trainingscomplex 8-10 keer groter dan bij het werken aan echte apparatuur met de mogelijkheid om een ​​dergelijke tactische situatie te simuleren die niet kan worden gecreëerd op bestaande opleidingssystemen van echte apparatuur.

Gebruik: in geautomatiseerde digitale systemen voor het detecteren en verwerken van radarinformatie. De essentie van de uitvinding: in een discrete radarmeting van de coördinaten van een luchtdoel, het afvlakken van de huidige parameters van het doeltraject met een verandering in de filterversterkingen afhankelijk van de geaccumuleerde manoeuvrewaarschijnlijkheid. Nieuw is de instelling van de filterversterkingen op het moment dat het doelwit de zone van mogelijke manoeuvre binnengaat, afhankelijk van de geaccumuleerde manoeuvrekans. Een verhoging van de volgnauwkeurigheid wordt bereikt door de dynamische component van de volgfout als gevolg van de doelmanoeuvre te compenseren. 3 ziek.

De uitvinding heeft betrekking op radar en kan worden toegepast in geautomatiseerde digitale systemen voor het detecteren en verwerken van radarinformatie. Er zijn methoden en apparaten bekend voor het volgen van een manoeuvrerend luchtdoel, gebaseerd op discrete radarmetingen van coördinaten en de huidige beoordeling (afvlakking en extrapolatie) van zijn trajectparameters (coördinaten en hun veranderingssnelheden). wanneer een manoeuvre wordt gedetecteerd, wordt het geheugen van het terugkerende afvlakfilter wordt geminimaliseerd. In dit geval, hoewel de dynamische afvlakkingsfout als gevolg van de discrepantie tussen de hypothese over de graad van de polynoom die het ware traject van het manoeuvreerdoel beschrijft en de lineaire hypothese van zijn beweging wordt gecompenseerd, verkrijgt de willekeurige component van de afvlakkingsfout de maximale waarde voor de gegeven coördinaatmeetnauwkeurigheid, en de totale fout neemt toe. Van de bekende methoden voor het volgen van een manoeuvrerend luchtdoel, komt het dichtst bij de voorgestelde in termen van technische essentie en het bereikte effect de methode waarmee de manoeuvre wordt gedetecteerd op basis van de analyse van de grootte van de afwijking van de huidige waarden ​van de parameters van het gevolgde traject van hun gemeten waarden en vergelijking van deze afwijking met de drempelwaarde, wanneer de manoeuvre wordt gedetecteerd, worden de trajectparameters afgevlakt met filterversterkingen gelijk aan eenheid Vanwege het feit dat bij het afvlakken van het traject parameters, alleen het feit van de aanwezigheid van een manoeuvre wordt in aanmerking genomen, de afvlakkingsfouten met deze methode blijven vrij groot. Het doel van de uitvinding is het verbeteren van de nauwkeurigheid van het volgen van een laagvliegend manoeuvrerend luchtdoel. Dit wordt bereikt door het feit dat met de methode van het volgen van een laagvliegend manoeuvrerend luchtdoel, gebaseerd op discrete radarmeting van coördinaten en het afvlakken van de parameters van het doeltraject met behulp van een - filter, in secties van rechtlijnige beweging met filterversterkingen als gevolg van het geluid van de doeltoestand, die wordt bepaald uit de peilingsverhoudingen, volgens de snelheid van verandering van de peiling, en de verandering in de filterversterkingen in de secties van de doelmanoeuvre, op het moment van binnenkomst in de baansectie, op waarbij, volgens a priori informatie over de baankenmerken, een manoeuvre mogelijk is, het peilingsignaal van het doel wordt afgevlakt met de filterversterkingen die zijn ingesteld in overeenstemming met de geaccumuleerde waarschijnlijkheid van manoeuvre gevolgde doelen: Р n = 1/(N-n+1 ), waarbij N het aantal metingen is in het gebied van mogelijke manoeuvre en n het nummer is van de afvlakkingscyclus in het gebied van mogelijke manoeuvre, van de verhoudingen voor peiling (p n) + -1 (1) voor de veranderingssnelheid van lager (P n) - , waarbij a + 2 (2) r (3) waar is de variantie van meetfouten in lagers; a is de maximale versnelling van het doel langs de peiling tijdens de manoeuvre; P ohm is de kans op correcte detectie van de manoeuvre; Tot de periode van het radaronderzoek en op het moment dat de doelmanoeuvre wordt gedetecteerd, wordt het peilingsignaal eenmaal afgevlakt met de filterversterkingen en , uit relaties (1) en (2) met de waarde r uit de relatie r (4 ) daaropvolgende afvlakkingscycli, worden de parameters van het doeltraject afgevlakt met de filterversterkingen, die worden bepaald uit de relaties
waar
(n) (n)
n= int
m en m zijn de filterwinsten op het moment dat de doelmanoeuvre wordt gedetecteerd. Bekende methoden voor het volgen van een laagvliegend manoeuvrerend luchtdoel hebben geen kenmerken die vergelijkbaar zijn met die welke de voorgestelde methode van het prototype onderscheiden. De aanwezigheid van een nieuw geïntroduceerde reeks acties maakt het mogelijk om de nauwkeurigheid van het volgen te vergroten dankzij a priori informatie over het volgtraject van een luchtdoel en, in samenhang hiermee, het minimaliseren van de volgfouten die optreden wanneer een doelmanoeuvre wordt uitgevoerd. gemist. Daarom voldoet de geclaimde werkwijze aan de criteria van "nieuwheid" en "uitvinderswerkzaamheid". De mogelijkheid om een ​​positief effect te bereiken met de voorgestelde methode met nieuw geïntroduceerde kenmerken is te danken aan de compensatie van de invloed van de dynamische peilingextrapolatiefout, bepaald door de doelmanoeuvre die door de manoeuvredetector wordt gemist, door de filterversterkingen te wijzigen in overeenstemming met de geaccumuleerde manoeuvrekans. In FIG. 1 toont een diagram van het manoeuvreren van doelen; in afb. 2 grafieken die de effectiviteit van de voorgestelde methode illustreren; in afb. 3 toont het elektrische blokschema van de inrichting voor het implementeren van de voorgestelde werkwijze. Aangezien elk laagvliegend hogesnelheidsdoel in de lucht plotseling verschijnt en wordt gedetecteerd, bijvoorbeeld op een radardraagschip, wordt geclassificeerd als een aanvaller, is het redelijk om aan te nemen dat dit doel met grote waarschijnlijkheid naar het schip zal keren en een homing manoeuvre. Met andere woorden, om een ​​schip te raken, moet een laagvliegend hogesnelheidsluchtdoel op een bepaald moment een manoeuvre uitvoeren, waardoor de koersparameter van het doel ten opzichte van het schip gelijk moet worden aan nul. In dit opzicht is de aanname van een verplichte doelmanoeuvre principieel gerechtvaardigd. In de toekomst zullen we een anti-schip kruisraket (ASC) die een doelmanoeuvre uitvoert, beschouwen als een luchtdoel. De methode is gebaseerd op het gebruik van de trajectkenmerken van de PCR in het laatste deel van het traject. De baan van de RCC (zie Fig. 1) op een afstand van minder dan 30 km van het object van vernietiging omvat drie karakteristieke secties van de baan: een recht stuk voor het begin van de manoeuvre van de RCC; plaats van een mogelijke homing-manoeuvre; rechte gedeelte van het traject na voltooiing van de homing-manoeuvre. Het is bekend dat de homing-manoeuvre van de RCC, bijvoorbeeld van het type "Harpoon", wordt uitgevoerd op afstanden van het doelschip van 5, 3,20,2 km. Aangenomen kan worden dat op afstanden groter dan 20,2 km de manoeuvrekans bijna nul is en dat de noodzaak om de filterversterking te beperken alleen te wijten is aan de aanwezigheid van ruis in de doeltoestand. Bij gebrek aan a priori gegevens over de door de vijand gebruikte methode voor het afvuren van anti-scheepsraketten in deze specifieke tactische situatie, is er reden om aan te nemen dat het begin van een doelmanoeuvre even waarschijnlijk is op elk moment dat de anti-scheepsraket is binnen het bereik van afstanden van het schip D min 5,3 km en D max 20,2 km. De raket overwint het gespecificeerde bereikinterval in
t 1 \u003d 50 s waarbij V 290 m / s vliegsnelheid pkr. Daarom kan worden aangenomen dat gedurende de tijd dat de RCC zich op een afstand van het schip bevindt, waardoor het een homing-manoeuvre kan starten, N N +1 + 1 metingen van zijn coördinaten zullen worden uitgevoerd. Aangezien de manoeuvre met gelijke waarschijnlijkheid kan beginnen op elk intersurvey-interval, is de kans op een gebeurtenis die bestaat in het begin van de manoeuvre op het n-de (n 1, 2) interval a priori gelijk aan
P
Als het begin van de manoeuvre niet wordt gedetecteerd op de (n-1)-de dimensie van coördinaten, dan wordt de geaccumuleerde waarschijnlijkheid van de manoeuvre op de n-de dimensie bepaald door de relatie
P=
De afhankelijkheid van de variantie van de versnelling pcr van de manoeuvre van de geaccumuleerde waarschijnlijkheid kan als volgt worden uitgedrukt:
2 a = (1+4P n)(1-P ohm) (5) waarbij a de maximale versnelling van de PKR langs de peiling is tijdens de manoeuvre (3,5 g);
P ohm is de kans op correcte detectie van de manoeuvre. Als we de acceleratievariantie pcr (a) kennen en ook aannemen dat de waarden van de meetfouten van de lagers bekend zijn, is het mogelijk om de optimale waarden van de filterversterkingscoëfficiënten te berekenen voor de huidige verhoudingen van de variantie van fouten in het meten van de coördinaten, het verstoren van de peilingversnelling en de onderzoeksperiode van de radar: door peiling
(P n) (6) door de veranderingssnelheid van de peiling (P n) waarbij o 2 variantie van schattingsfouten van de peiling;
spreiding van meetfouten in lagers;
R is de correlatiecoëfficiënt van lagerschattingsfouten en de snelheid van de verandering. De waarden van o en R® worden gedefinieerd door de volgende relaties:
2o = + -1
Ro = (7)
Door relaties (2) en (3) in relatie (7) te vervangen, verkrijgen we de spreiding van schattingsfouten voor lagers en de correlatiecoëfficiënt van schattingsfouten voor lagers en de snelheid van de verandering, en, substituerend in uitdrukking (6), verkrijgen we de filterwinsten bepaald door relatie (1). Het is duidelijk dat naarmate pcr nadert bij elke meting, de geaccumuleerde manoeuvre-waarschijnlijkheid toeneemt, wat een toename van de versnellingsdispersie n cr veroorzaakt en dienovereenkomstig leidt tot een toename van de filterversterkingen en . Bij de detectie van een manoeuvre krijgt de cumulatieve manoeuvrekans de waarde "één" en wordt de versnellingsvariantie pcr als volgt berekend:
= a 2 (1-P koevoet) (8) waarbij P koevoet de waarschijnlijkheid is van valse detectie van de manoeuvre. In dit geval wordt r berekend uit relatie (4), de filterversterkingen krijgen de maximale waarde. Rekening houdend met de korte duur van de PKR-manoeuvre (1,3 s), volstaat één afvlakking met verhoogde versterkingsfactoren (dit wordt bevestigd door de simulatieresultaten). De procedure voor het schatten van de manoeuvrekans wordt uitgevoerd in het bereikinterval van 20,2 tot 5,3 km. Nadat de manoeuvre is gedetecteerd, worden de peilingsfilterversterkingen ingesteld op waarden die alleen worden bepaald door de doeltoestandruis, de bereikversterkingen blijven constant gedurende de volgtijd en hun waarden worden gekozen in overeenstemming met de doeltoestandruis. In FIG. 3 toont een apparaat voor het automatisch volgen van een manoeuvrerend luchtdoel dat de voorgestelde methode implementeert. Het bevat een sensor voor gemeten coördinaten 1, een afvlakkingseenheid 2, een extrapolatie-eenheid 3, een eerste vertragingseenheid 4, een geheugeneenheid 5, een manoeuvredetectie-eenheid 6, een vergelijkingseenheid 7, een tweede vertragingseenheid 8, een eenheid 9 voor filterwinst berekenen. Het apparaat voor het automatisch volgen van een manoeuvrerend luchtdoel bestaat uit een in serie geschakelde sensor 1 van de gemeten coördinaten, waarvan de ingang de ingang van het apparaat is, de uitgang van de sensor 1 van de gemeten coördinaten is verbonden met de 1e ingang van het afvlakkingsblok 2 en op de 1e ingang van het manoeuvredetectieblok 6, de uitgang van het afvlakkingsblok 2 aangesloten op de ingang van het extrapolatieblok 3, de 1e uitgang van het extrapolatieblok 3 is aangesloten op de ingang van de vergelijking blok 7 en via het vertragingsblok 4 met de 4e ingang van het afvlakkingsblok 2 en met de 2e ingang van het manoeuvredetectieblok 6, de 2e uitgang van het blok 3 extrapolatie is de uitgang van het apparaat, de uitgang van het blok 6 detectie van de manoeuvre is verbonden met de 2e ingang van blok 9 voor het berekenen van de filterversterkingen en via het vertragingsblok 8 met de 2e ingang van het geheugenblok 5 en met de 3e ingang van blok 9 voor het berekenen van de filterversterkingen, de uitgang van het blok 7 vergelijking is verbonden met de 1e ingang van het geheugenblok 5 en de 1e ingang van het blok 9 voor het berekenen van de filterversterkingen, de uitgang van het geheugenblok 5 is verbonden met de 2e ingang van het blok en 2 afvlakking, is de uitgang van blok 9 voor het berekenen van de filterversterkingen verbonden met de 3e ingang van blok 2 afvlakking. Het apparaat werkt als volgt. Het videosignaal van de huidige n-de cyclus van het meten van de coördinaten van het gevolgde doel vanaf de uitgang van het ontvangende apparaat wordt toegevoerd aan de ingang van het volgapparaat en dienovereenkomstig aan de sensor 1 van de gemeten coördinaten. De gemeten coördinatensensor 1 zet het videosignaal om van analoge naar digitale vorm, extraheert het bruikbare signaal en meet de waarden van de coördinaten: peiling (P n) en bereik (D n). De sensor 1 van de gemeten coördinaten kan worden geïmplementeerd volgens een van de bekende schema's van een automatische luchtdoeldetector. De waarden van de gemeten doelcoördinaten (P n en D n) in de vorm van signaalcodes worden toegevoerd aan de 1e ingang van het afvlakblok 2, dat de coördinaatverwerking als volgt implementeert: wanneer n 1, de huidige schatting van de doelcoördinaten is
= M n , waarbij M n = P n , D voor n 2 de huidige schatting van de parameters van het doeltraject is
= M n , V= (M n-1 -M n)/T o waarbij T over de overzichtsperiode van de radar; voor n>2 is de huidige schatting van de parameters van het doeltraject
= +(M)
= +(M)/T waarbij en zijn gewichtscoëfficiënten (filterwinsten);
en schattingen van coördinaten en hun veranderingssnelheid geëxtrapoleerd naar één enquête. Vanaf blok 2 worden de afgevlakte waarden van de coördinaten en hun veranderingssnelheid toegevoerd aan de invoer van extrapolatieblok 3. Extrapolatieblok 3 genereert schattingen van trajectparameters die voor een bepaalde tijd zijn geëxtrapoleerd:
= +VTe; = waarbij T e de gespecificeerde waarde is van extrapolatietijdintervallen. In dit apparaat, T e T o, T e T zu. In dit geval worden de coördinaatwaarden geëxtrapoleerd voor de tijd van de 1e uitgang door het vertragingsblok 4 gevoerd naar de 4e ingang van het afvlakkingsblok 2, waar ze worden gebruikt om de trajectparameters in de volgende cyclus te berekenen, en om de 2e invoer van het manoeuvredetectieblok 6, waar ze zich bevinden, wordt afgetrokken van de gemeten peilingswaarden die zijn geleverd aan de 1e invoer van de manoeuvredetectie-eenheid 6 van de gemeten coördinatensensor 1, en het resulterende verschil wordt vergeleken met de drempel zoals volgt:
n ->
Drempelwaarden worden gekozen op basis van de vereiste kans op valse detectie van de manoeuvre. Vanuit dezelfde output worden de geëxtrapoleerde coördinaten toegevoerd aan de input van het vergelijkingsblok 7, waar de waarden van het geëxtrapoleerde bereik worden vergeleken met het bereik van een mogelijke manoeuvre van 5,3 tot 20,2 km. Geëxtrapoleerd voor tijd T e coördinaatwaarden worden naar de 2e uitgang van het extrapolatieblok 3 (apparaatuitgang) gevoerd en worden gebruikt om doelaanduidingsgegevens voor consumenten te genereren en uit te geven. In de vergelijkingseenheid 7 wordt een logisch eenheidssignaal gegenereerd als de waarden van het geëxtrapoleerde bereik in het interval van de mogelijke manier liggen, die vanaf de uitgang van de vergelijkingseenheid 7 wordt toegevoerd aan de 1e ingang van de geheugeneenheid 5 terwijl de uitgifte van de filterversterkingen aan de afvlakeenheid 2 wordt verboden, wordt tegelijkertijd hetzelfde signaal toegevoerd aan de 1e ingang van het blok 9 voor het berekenen van de filterversterkingen en initieert de uitgifte van de versterkingen aan de afvlakking van blok 2. Als de waarden van het geëxtrapoleerde bereik niet binnen het interval van het bereik van een mogelijke manoeuvre liggen, wordt een logisch nulsignaal gegenereerd, dat de uitvoer van versterkingsfactoren uit blok 9 voor het berekenen van filterversterkingsfactoren verbiedt en de uitvoer initieert van versterkingsfactoren uit geheugenblok 5. Het geheugenblok 5 slaat de filterversterkingen op, waarvan de waarden het gevolg zijn van de doeltoestandruis. In blok 9 voor het berekenen van de filterversterkingscoëfficiënten worden de versterkingscoëfficiënten berekend in het geval van de aankomst van een logische eenheidssignaal en de afwezigheid van een manoeuvredetectiesignaal volgens de relaties (1), (2) en (3), en in het geval van de aankomst van het signaal "manoeuvre gedetecteerd" volgens de relaties (1), (2) en (4). In blok 6 wordt een "manoeuvre gedetecteerd"-signaal gegenereerd en toegevoerd aan blok 9 voor het berekenen van filterversterkingen, hetzelfde signaal wordt verzonden naar vertragingsblok 8 en vertraagd met één beoordelingsperiode wordt toegevoerd aan geheugenblokken 5 en 9 en het berekenen van filterversterkingen. De effectiviteit van de voorgestelde methode werd geëvalueerd door simulatie met de volgende initiële gegevens:
Het lanceerbereik van het "harpoen" anti-scheepsraketsysteem is 100 km;
PKR-overbelasting bij een manoeuvre van 4 g;
De duur van de manoeuvre is 4 s;
Radaronderzoeksperiode 2s;
De manoeuvre begint tussen de 13e en 14e onderzoeken. In FIG. Figuur 2 toont de afhankelijkheid van de genormaliseerde fout van extrapolatie van de coördinaat naar één meting op het meetnummer waarbij:
1 voorgestelde methode;
2 bekende methode. Bij het implementeren van de voorgestelde methode wordt de nauwkeurigheid van de extrapolatie van de coördinaat verdubbeld.

Claim

METHODE VOOR HET VOLGEN VAN EEN LUCHTDOELMANEUVERING, gebaseerd op discrete radarmeting van coördinaten, het afvlakken van doeltrajectparameters met behulp van een - -filter in secties van rechtlijnige beweging met filterversterkercoëfficiënten bepaald door doeltoestandruis, die worden bepaald uit de verhoudingen: door peiling

waarbij j de huidige afvlakkingscyclus is;
door veranderingssnelheid te dragen

en het veranderen van de versterking van het filter in de secties van de doelmanoeuvre, met het kenmerk dat op het moment van het betreden van de sectie van het traject, waarop, volgens a priori informatie over de baankenmerken van het doel, een manoeuvre mogelijk is, het peilingssignaal van het doel wordt afgevlakt met de filterversterkingscoëfficiënten die zijn ingesteld in overeenstemming met de geaccumuleerde waarschijnlijkheid van de manoeuvre van het gevolgde doel,
Pn (Nn + 1),
waarbij N het aantal metingen is in het gebied van mogelijke manoeuvre;
n is het nummer van de afvlakkingscyclus in de afvlakkingssectie in het gebied van mogelijke manoeuvre van lagerrelaties (1)

door lager veranderingssnelheid (2)



waarbij 2 de spreiding van meetfouten in lagers is;
een maximale versnelling van het doel in peiling tijdens de manoeuvre;
P over. m is de kans om de manoeuvre correct te detecteren;
Naar de radaronderzoeksperiode,
en op het moment van detectie van de doelmanoeuvre, wordt het peilingsignaal eenmaal afgevlakt met de filterversterkingen a en b uit de relaties (1) en (2), met de waarde r uit de relatie

waar P l. wat betreft. m is de kans op valse detectie van de manoeuvre, en bij daaropvolgende afvlakkingscycli worden de trajectparameters afgevlakt met filterversterkingen, waarvan de waarden overeenkomen met de volgende nummers van de huidige afvlakkingscyclus, die worden bepaald uit de relatie





waarbij i 0, 1, 2, het nummer van de cyclus na de detectie van de manoeuvre;
filtergeheugen instellen vanwege doeltoestandruis;
m en m zijn de filterwinsten op het moment van de doelmanoeuvre.