Theo dõi mục tiêu điều động. Tính năng hướng dẫn điều động mục tiêu
Kết quả của quá trình xử lý chính thông tin radar, hai luồng đánh dấu mục tiêu đến đầu vào của thuật toán tự động bẻ khóa:
"mục tiêu đích thực", được nhóm gần vị trí thực tế của mục tiêu;
"mục tiêu giả" ", một trong số đó được gắn với các khu vực giao thoa và phản xạ từ các vật thể cục bộ, và mục tiêu còn lại được phân bổ đồng đều trong toàn bộ trường quan sát của trạm.
Nếu quyết định rằng một tập hợp các dấu nhất định mà mỗi điểm nhận được trong cuộc khảo sát radar của nó đề cập đến cùng một quỹ đạo, thì nhiệm vụ tiếp theo là đánh giá các thông số của quỹ đạo này, bao gồm việc tính toán các thông số được xem xét trong Mục 2.2 X 0 ,Tại 0 ,H 0 ,V x ,V y ,V H ,một x ,một y và một H. Nếu có hai dấu về mục tiêu là tọa độ ban đầu X 0 ,Tại 0 và H 0 tọa độ của điểm đánh dấu cuối cùng được nhận, các thành phần của tốc độ V x , V y và V Hđược tính toán theo cách tương tự như với tính năng tự động chụp quỹ đạo.
Nếu số lượng vết lớn hơn được phân biệt, có thể chuyển sang mô hình chuyển động mục tiêu phức tạp hơn và làm trơn tru các thông số quỹ đạo. Làm mịn được thực hiện để giảm tác động của sai số đo tọa độ mục tiêu của radar đối với độ chính xác của việc theo dõi. Phổ biến nhất trong ACS là mô hình tuyến tính của chuyển động mục tiêu và làm trơn liên tiếp các tham số quỹ đạo.
Bản chất của phương pháp làm mịn kế tiếp là các giá trị được làm mịn của các tham số quỹ đạo trong k-dải ô thứ được xác định bởi các giá trị được làm mịn thu được trong ( k-1) đánh giá thứ, và kết quả của lần cuối cùng k quan sát thứ. Bất kể số lượng quan sát được thực hiện, chỉ ước tính trước đó và kết quả của một quan sát mới được sử dụng trong chu kỳ tính toán tiếp theo. Đồng thời, các yêu cầu về dung lượng của thiết bị lưu trữ và tốc độ của thiết bị được giảm xuống đáng kể.
Biểu thức cuối cùng để làm trơn vị trí và vận tốc trong khảo sát radar thứ k như sau:
Từ các công thức này có thể thấy rằng giá trị được làm mịn của tọa độ bằng tổng được ngoại suy cho đến thời điểm này k-các đặc điểm của tọa độ được làm mịn U* KE và được lấy với hệ số k sai lệch của tọa độ ngoại suy so với kết quả đo.
Giá trị tốc độ được làm mịn trong kđánh giá lần thứ V * U K là tổng của tốc độ làm mịn V * U K-1 trong ( k-1) -đánh giá thứ và được thực hiện với hệ số k tốc độ tăng tỷ lệ với độ lệch.
U=U K- U KE.
H
Cơm. 2.5. Làm mịn các tham số quỹ đạo mục tiêu.
Đường chấm trong Hình 2.5 có nghĩa là quỹ đạo mục tiêu được làm mịn được tính toán trong máy tính ACS trong kđánh giá thứ. Do thực tế là các hệ số của tọa độ được làm nhẵn k và k nằm trong khoảng 0 ... 1, tọa độ ban đầu được làm mịn nằm trong khoảng U* KE ... U K, và tốc độ làm mịn là V * U K-1 ... V * U K
Người ta chứng minh rằng đối với chuyển động thẳng đều của mục tiêu, các sai số theo dõi sẽ là nhỏ nhất nếu hệ số k và kđược tính theo công thức:
(2.9)
Hình 2.6 cho thấy sự phụ thuộc k và k từ số đánh giá k. Từ đồ thị của hình có thể thấy rằng các hệ số tiệm cận với 0. Trong giới hạn lúc kĐiều này giúp loại bỏ hoàn toàn các lỗi theo dõi mục tiêu. Trong thực tế, luôn có những độ lệch của quỹ đạo mục tiêu so với một đường thẳng.
Do đó, giá trị của các hệ số k và k chỉ giảm đến những giới hạn nhất định.
Về mặt định tính, ảnh hưởng của việc làm mịn đến độ chính xác của việc theo dõi mục tiêu có thể được ước tính bằng cách sử dụng Hình 2.7. Trong khu vực chuyển động tịnh tiến, sai số của tọa độ mục tiêu được làm mịn ít hơn so với tọa độ không có răng: các đoạn đường chấm gần với quỹ đạo thực của mục tiêu hơn so với các đoạn đường liền nét. Trong phần điều động, do sự khác biệt giữa bản chất thực sự của chuyển động của mục tiêu và bản chất giả định, lỗi theo dõi động xảy ra. Giờ đây, các phân đoạn của đường liền xác định chính xác hơn vị trí thực tế của mục tiêu so với các phân đoạn của đường đứt nét.
Trong hệ thống điều khiển tự động của phòng không, khi theo dõi mục tiêu không cơ động, hệ số k và kđược sản xuất theo nhiều cách khác nhau: chúng có thể được tính toán lại từ giá trị ban đầu đến một số giá trị cuối cùng hoặc không thay đổi trong toàn bộ thời gian bảo trì. Trong trường hợp thứ hai, việc làm mịn liên tiếp tối ưu chuyển thành cái gọi là làm mịn theo cấp số nhân. Việc phát hiện cơ động mục tiêu có thể được thực hiện trực quan bởi người vận hành hoặc tự động. Trong cả hai trường hợp, mục tiêu được coi là cơ động nếu tọa độ mục tiêu được đo khác với giá trị ngoại suy một lượng vượt quá sai số đo tọa độ cho phép.
Z
Cơm. 2.6. Sự phụ thuộc của các hệ số làm mịn vào K.
Cơm. 2.7. Ảnh hưởng của việc làm mịn các thông số quỹ đạo đến độ chính xác theo dõi mục tiêu
Thông thường, việc tính toán tọa độ hiện tại (ngoại suy tại một thời điểm nhất định) của mục tiêu được tính thời gian cho các thời điểm cung cấp thông tin cho các chỉ báo, kênh liên lạc, vùng nhớ của các thuật toán khác, v.v. Tính toán các giá trị dự đoán của tọa độ mục tiêu được thực hiện theo công thức:
(2.10)
ở đâu t y- thời gian dẫn, được tính từ thời điểm hiện tại t.
Thông thường t y khi đánh giá tình hình trên không, nó được thiết lập bởi các chỉ huy, và khi giải quyết các nhiệm vụ xử lý dữ liệu khác, nó được đọc từ bộ nhớ vĩnh viễn của máy tính ACS.
Giai đoạn cuối cùng của việc theo dõi mục tiêu là giải pháp của vấn đề tương quan các vết mới xuất hiện với quỹ đạo hiện có. Vấn đề này được giải quyết bằng cách kiểm tra toán học của các khu vực không phận. Bản chất của nó nằm ở việc xác minh bằng máy về việc thực hiện các bình đẳng, với sự trợ giúp của nó rằng nhãn hiệu đó thuộc về lĩnh vực đang được nghiên cứu. Trong trường hợp này, cổng hình chữ nhật hoặc hình tròn thường được sử dụng nhất. Các thông số của chúng được thể hiện trên hình 2.8.
Để cho được X uh, Tại E - tọa độ mục tiêu được ngoại suy tại một thời điểm nào đó t. Để biết điểm nào nhận được trong lần khảo sát tiếp theo thuộc quỹ đạo này, cần kiểm tra các điều kiện:
P
Cơm. 2.8. Thông số nhấp nháy
|X 1 -X E | X pp; | Y 1 -Y E | Y pp; (2.11)
khi sử dụng một nét chấm tròn -
(X tôi – X E) 2 + ( Y tôi – Y E) 2 R str, (2.12)
ở đâu X trang, Y str - kích thước của cổng hình chữ nhật;
R str - kích thước của cổng tròn.
Kết quả của việc liệt kê tất cả các cặp "dấu quỹ đạo" có thể có trong mỗi cuộc khảo sát, nó được thiết lập để xác định dấu vết nào tiếp nối các dấu vết hiện có và dấu vết nào bắt đầu dấu vết mới.
Từ mô tả của các thuật toán theo dõi quỹ đạo mục tiêu, có thể thấy rằng việc xử lý thông tin về tình hình trên không là một quá trình rất tốn công sức, đòi hỏi dung lượng lớn RAM và tốc độ máy tính của hệ thống điều khiển tự động.
Sự cơ động của mục tiêu trong mặt phẳng ngang được giảm xuống để thay đổi hướng bay và tốc độ bay. Ảnh hưởng của việc điều động mục tiêu trên không đối với giai đoạn đầu và giai đoạn thứ hai của việc dẫn đường cho máy bay chiến đấu theo phương pháp "Cơ động" thể hiện ở nhiều mặt khác nhau.
Chúng ta hãy giả sử rằng hướng dẫn được thực hiện ở giai đoạn đầu tiên, khi mục tiêu trên không và máy bay chiến đấu tương ứng ở các điểm TẠI và NHƯNG (Hình 7.9.), Và cuộc gặp gỡ của họ đã có thể xảy ra ở điểm C o .
Cơm. 7.9. Ảnh hưởng của việc điều động mục tiêu trong mặt phẳng ngang
đến đường bay của máy bay chiến đấu
Nếu mục tiêu trên không ở điểm TẠI thực hiện một cách cơ động trong khóa học và kịp thời t quay sang một góc w c t , sau đó để đấu ngư đi theo phương tiếp tuyến với cung rẽ của giai đoạn thứ hai hướng dẫn, hướng đi của nó phải thay đổi theo góc w và t . Sau khi mục tiêu trên không đã hoàn thành việc điều động, một cuộc gặp với nó sẽ trở nên khả thi tại điểm Với và chiều dài đường đi của mục tiêu trên không tới điểm sẽ thay đổi thành DSc.
Nếu chúng ta tưởng tượng rằng điểm bắt đầu lượt di chuyển cùng với CC, nằm so với nó ở cùng một khoảng và khoảng cách với đấu ngư ở đầu lượt, thì đấu thủ được hướng dẫn đến điểm này bằng phương pháp "Tiếp cận song song" . Nếu CC ở khoảng cách xa Trước từ một máy bay chiến đấu, so sánh với khoảng thời gian Tôi và dự đoán khoảng cách rẽ trùng lặp có thể bị bỏ qua, khi đó nhìn chung các thuộc tính của phương pháp "Cơ động" gần với các thuộc tính của phương pháp "Tiếp cận song song".
Đến cuộc gặp gỡ sau đó của một máy bay chiến đấu với một mục tiêu (DSc> 0) dắt ve áo của cô ấy khỏi máy bay chiến đấu (DΘ và> 0) , và quay về phía đấu ngư dẫn đến cuộc chạm trán sớm hơn. Do đó, biện pháp đối phó với sự điều động của hướng mục tiêu, như trong trường hợp dẫn đường bằng phương pháp "Tiếp cận song song", có thể là dẫn đường đồng thời của các nhóm máy bay chiến đấu trên đó từ các phía khác nhau.
Khi khoảng cách đến CC càng giảm, sự khác biệt giữa các thuộc tính của phương pháp "Cơ động" và các thuộc tính của phương pháp "Điểm hẹn song song" càng thể hiện rõ. Trong thời gian quay của VC, máy bay chiến đấu cần phải quay theo góc ngày càng lớn, tức là vận tốc góc w của nó tăng lên.
Thay đổi giá trị w và khi bay máy bay chiến đấu trên đường bay va chạm với mục tiêu trên không (UR = 180 °) đặc trưng cho đồ thị phụ thuộc của tỉ số vận tốc góc. w và / w c từ phạm vi, được biểu thị bằng phần nhỏ của khoảng cách rẽ dẫn D / Trùng lặp.
Như có thể thấy từ biểu đồ, ở phạm vi dài (D / Dupr = 5÷ 10) thái độ w và / w c khác một chút so với thống nhất, đó là vận tốc góc của máy bay chiến đấu hơi khác với vận tốc góc của mục tiêu cơ động. Với việc giảm phạm vi, lên đến khoảng ba Supr , giá trị của wi tăng lên nhanh chóng và khi đấu ngư tiến đến điểm xuất phát lượt đi (D / Dupr = 1) w và tăng đến vô cùng.
Như vậy, khi chỉ điểm bằng phương pháp "Cơ động" tại một điểm AT cơ động, hầu như không thể đưa máy bay chiến đấu đến điểm xuất phát rẽ với bán kính đã tính toán.
Cơm. 7.10. Sự phụ thuộc của tỷ số vận tốc góc w và / w c trong quá trình điều động mục tiêu
ở giai đoạn đầu tiên của hướng dẫn liên quan đến D / Dupr
Trong quá trình dẫn đường ở giai đoạn đầu, mục tiêu trên không có thể cơ động liên tục. Vì vậy, ví dụ, một mục tiêu trên không tại một điểm TRONG 1 có thể bật máy bay chiến đấu, dẫn đến một điểm A1 nó phải được quay ra khỏi hướng đi trước đó của nó và hướng của lối rẽ dự kiến trước đó phải được thay đổi. Do đó, quỹ đạo của máy bay chiến đấu ở giai đoạn dẫn đường đầu tiên chuyển từ một đường thẳng thành một đường phức hợp bao gồm các cung tròn có bán kính thay đổi và các đoạn đường thẳng giữa chúng. Tất cả điều này làm phức tạp chuyến bay đến không chiến.
Ảnh hưởng của việc điều động mục tiêu trên không ở giai đoạn thứ hai của việc dẫn đường cho máy bay chiến đấu theo phương pháp "Cơ động" sẽ được xem xét theo Hình 7.11:
Cơm. 7.11. Ảnh hưởng của việc điều động mục tiêu trên không trong mặt phẳng ngang
ở giai đoạn thứ hai hướng dẫn bằng phương pháp "Cơ động" trên đường bay của máy bay chiến đấu
Chúng ta hãy giả định rằng tại một thời điểm nào đó của giai đoạn dẫn đường thứ hai, máy bay chiến đấu và mục tiêu trên không tương ứng ở các điểm NHƯNG và TẠI và để đạt được mục tiêu tại thời điểm Cho nên máy bay chiến đấu thực hiện một lượt với một bán kính Ro và vận tốc góc w và = Vi / Rо .
Nếu trong một khoảng thời gian Dt mục tiêu trên không sẽ thay đổi hướng bay một góc w c × Dt , thì cuộc gặp gỡ với nó sẽ trở nên khả thi vào thời điểm Với . Để đi đến điểm này từ thời điểm NHƯNG máy bay chiến đấu sẽ cần thực hiện một lượt với một bán kính khác R . Nhưng trước cho thời gian Dt anh ấy sẽ phải thắt chặt thêm góc w và D × Dt .
Do đó, việc điều động mục tiêu trên không ở giai đoạn dẫn đường thứ hai dẫn đến sự xuất hiện của một vận tốc góc bổ sung khi quay đầu máy bay chiến đấu. w và D . Góc quay còn lại càng nhỏ UR máy bay chiến đấu, giá trị càng lớn w và D , và khi đấu sĩ đến điểm cuối của lượt w và D tăng đến vô cùng.
Như vậy, trên thực tế không thể đưa máy bay chiến đấu đến vị trí xác định trước so với mục tiêu đường không cơ động ở giai đoạn dẫn đường thứ hai bằng phương pháp "Cơ động".
Về vấn đề này, trong trường hợp điều động mục tiêu trên không, ở giai đoạn thứ hai, theo quy luật, họ chuyển sang dẫn đường cho máy bay chiến đấu bằng phương pháp Đuổi theo.
Giới thiệu.
Chương 1. Phân tích bộ lọc để theo dõi quỹ đạo của các mục tiêu trên không.
§1.1. Bộ lọc Kalman.
§1.2. Ứng dụng của bộ lọc Kalman để theo dõi quỹ đạo của CC theo dữ liệu radar giám sát.
§ 1.3. Bộ lọc "Alpha - Beta" và "Alpha - Beta - Gamma".
§ 1.4. Mô hình thống kê.
§1.5. Kết quả.
Chương 2. Phân tích các phương pháp thích ứng để theo dõi quỹ đạo của các mục tiêu trên không cơ động dựa trên máy dò cơ động.
§ 2.1. Giới thiệu.
§ 2.2. Phát hiện chung và ước tính điều động mục tiêu dựa trên quá trình cập nhật.
§ 2.3. Các thuật toán thích ứng để theo dõi điều động
CC sử dụng thiết bị phát hiện cơ động.
§ 2.4. Kết quả.
Chương 3. Nghiên cứu các thuật toán đa mô hình đã biết.
§3.1. Giới thiệu.
§3.2. Phương pháp tiếp cận thích ứng của Bayes.
§3.3. Nghiên cứu MMA nổi tiếng theo dõi quỹ đạo của CC cho một radar giám sát.
§3.4. Kết quả.
Chương 4. Phát triển một thuật toán đa mô hình để theo dõi * quỹ đạo của các mục tiêu trên không cơ động.
§4.1. Giới thiệu.
§4.2. Ước lượng vectơ trạng thái chuyển động của CCĐ.
§4.2.1. Công thức của vấn đề.
54.2.2. Cách tiếp cận chung để giải quyết vấn đề.
04.2.3. Thuật toán tuyến tính.
§4.3. So sánh MMA với các thuật toán khác.
§4.4. Kết quả.
Danh sách các luận văn được đề xuất
Xử lý thứ cấp thông tin trong hệ thống radar hai vị trí trong hệ tọa độ Descartes 2004, ứng cử viên của khoa học kỹ thuật Sidorov, Viktor Gennadievich
Lọc ước tính tọa độ cầu của các đối tượng trong hệ thống radar hai vị trí 2004, ứng cử viên của khoa học kỹ thuật Grebenyuk, Alexander Sergeevich
Cung cấp thông tin hỗ trợ thuật toán để ước tính một tình huống động trong hệ thống cảm biến đa cảm biến với tính năng theo dõi tự động các đối tượng bề mặt 2001, Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật Beskid, Pavel Pavlovich
Xây dựng các phương pháp giám sát vị trí của tàu bay của hàng không nhà nước trong quản lý không lưu khu vực ngoài đường bay của vùng trời 2009, Ứng viên Khoa học Kỹ thuật Shanin, Alexey Vyacheslavovich
Phát triển và nghiên cứu phương pháp chỉ vào một đối tượng đang chuyển động dựa trên dự đoán ngẫu nhiên về chuyển động của nó 2004 TS. Trương Đăng Khoa
Giới thiệu luận án (phần tóm tắt) về chủ đề "Nghiên cứu thuật toán theo dõi quỹ đạo của mục tiêu trên không"
Sự phù hợp của đề tài luận văn
Một trong những nhiệm vụ quan trọng của hàng không dân dụng là nâng cao an toàn bay, nhất là trong quá trình cất, hạ cánh. Để đạt được mục tiêu này, các hệ thống kiểm soát không lưu tự động (ATC) phải có các chỉ số chất lượng cần thiết, ở một mức độ nhất định phụ thuộc vào chất lượng của thông tin radar đến. Trong hệ thống ATC, thông tin radar từ các radar trên đường bay và trên sân bay được sử dụng để kiểm soát chuyển động của các mục tiêu trên không (AT), tránh va chạm và kiểm soát tiếp cận hạ cánh. Khi điều khiển chuyển động của AT, cần phải tính toán tọa độ hiện tại của từng AT để loại trừ các cách tiếp cận nguy hiểm của AT. Nếu không, các phi công sẽ được lệnh để điều chỉnh quỹ đạo. Trong chế độ tránh va chạm, một ước tính của các tọa độ ngoại suy được hình thành, trên cơ sở đó xác định các vùng lân cận nguy hiểm. Hơn nữa, những năm gần đây, mật độ giao thông hàng không cũng ngày càng nhiều. Mật độ giao thông hàng không tăng lên kéo theo số lượng các vụ chạm trán nguy hiểm cũng tăng theo. Phòng ngừa các phương thức tiếp cận nguy hiểm của AE là một phần trong nhiệm vụ quan trọng nhất của hàng không dân dụng - đảm bảo an toàn bay. Khi điều khiển chuyển động của AT ở giai đoạn tiếp cận hạ cánh, radar sẽ kiểm tra tính đúng đắn của chuyển động của AT dọc theo các quỹ đạo đã cho.
Vì vậy, các vấn đề nâng cao chất lượng thông tin radar không ngừng thu hút sự quan tâm lớn. Được biết, sau quá trình xử lý sơ cấp thông tin radar, quá trình xử lý thứ cấp thông tin radar (SOP) thường được thực hiện bằng các thuật toán xử lý số được lập trình trên máy tính, và chất lượng của luồng thông tin radar phụ thuộc nhiều vào độ tin cậy và độ chính xác của các thuật toán xử lý. Nhiệm vụ này càng phù hợp hơn nếu các thao tác AT ở giai đoạn cất cánh và hạ cánh liên quan đến thay đổi cấp độ, thay đổi hành trình và thực hiện các quy trình tiếp cận tiêu chuẩn, v.v. được tính đến.
Xem xét vị trí của các yếu tố trong không phận của khu vực ATC và mô hình tiếp cận điển hình. Trong hàng không dân dụng, vùng trời được chia thành đường hàng không - vùng trời được thiết lập trên bề mặt trái đất dưới dạng hành lang có chiều rộng (10 - 20) km thực hiện các chuyến bay thường xuyên, vùng sân bay - vùng trời. phía trên sân bay và khu vực liền kề và khu vực hạn chế - vùng trời cấm các chuyến bay của tất cả các cơ quan hàng không.
Tổ chức hành lang hàng không, khu vực cất, hạ cánh và khu vực chờ được tổ chức trong khu vực sân bay. Hành lang trên không là một phần của vùng trời trong đó các AT đang giảm dần và tăng độ cao. Khu vực cất, hạ cánh - vùng trời từ cao độ sân bay đến độ cao của cấp bay an toàn thứ hai. Kích thước của khu vực này được xác định bởi các đặc điểm hoạt động bay của các máy bay AT hoạt động tại một sân bay nhất định, khả năng của ATC và thiết bị điều hướng vô tuyến hạ cánh, quy trình tiếp cận và các tính năng cụ thể của khu vực sân bay. Theo quy định, ranh giới của khu vực cất cánh và hạ cánh cách sân bay 25,30 km. Nếu vì lý do nào đó mà phi công không hạ cánh VC từ cách tiếp cận đầu tiên, thì VC sẽ đi đến vòng tròn thứ hai, tức là di chuyển dọc theo một tuyến đường đặc biệt trong khu vực vòng tròn (xem Hình B.1). Nếu OC không được phép di chuyển dọc theo đường tiếp cận do đường băng (đường băng) tạm thời có người hoặc không có, thì OC được hướng đến khu vực giữ dành để chờ hạ cánh trong khu vực sân bay. Các khu vực này nằm phía trên sân bay hoặc cách sân bay 50-100 km (Hình B.1). Do đó, trong khu vực sân bay, tần suất điều động của TC cao. Điều này được giải thích là do ở khu vực này có mật độ ATK cao, và để duy trì các tuyến đường và khoảng cách nhất định, chúng luôn cơ động từ vùng này sang vùng khác.
1 - bản nhạc; 2 - hành lang của khu vực sân bay; 3 - khu vực vòng tròn; 4-khu vực cất cánh và hạ cánh;
5 - các khu vực chờ đợi.
Ngoài ra, để cải thiện sự an toàn của TC và hành khách trong quá trình hạ cánh, sơ đồ tiếp cận “hộp” hiện đang được sử dụng rộng rãi, trong đó TC phải lập kế hoạch (1-2) vòng tròn trên sân bay trước khi hạ cánh (Hình B.2) . Mô hình này bao gồm một số đoạn giao thông đường thẳng và bốn ngã rẽ 90 độ.
Cơm. TRONG 2. Đề án tiếp cận hạ cánh trên "hộp".
Mặt khác, trạng thái và sự phát triển của công nghệ máy tính cho phép áp dụng các thuật toán phức tạp và hiệu quả hơn để xử lý thông tin radar nhằm nâng cao độ chính xác của việc ước tính tọa độ và tốc độ của CCĐ.
Do đó, việc nghiên cứu các thuật toán theo dõi quỹ đạo của BĐKH, nhằm tăng chất lượng thông tin radar, là một vấn đề cấp thiết.
Khi xử lý thông tin radar, một nhiệm vụ đặc biệt cấp bách là nghiên cứu các thuật toán xử lý trong các lĩnh vực điều động của AT, dẫn đến sự khác biệt giữa chuyển động thực của AT và mô hình chuyển động được sử dụng trong thuật toán. Do đó, độ chính xác của các kết quả ước tính giảm đi và thông tin radar nhận được trở nên không đáng tin cậy. Các cách tiếp cận đã biết để cải thiện độ chính xác của việc theo dõi quỹ đạo của TC trong các phần của điều động chủ yếu dựa trên việc giải quyết vấn đề phát hiện điểm đầu và cuối của quá trình điều động và sự thay đổi tương ứng trong các thông số của bộ lọc theo dõi. Những cách tiếp cận này dẫn đến sơ đồ bộ lọc "alpha - beta" và "alpha - beta - gamma", hoặc bộ lọc Kalman (KK) kết hợp với bộ phát hiện cơ động.
Được biết, trong lý thuyết phát hiện và ước lượng, phương pháp tiếp cận Bayes thích ứng cũng có thể được sử dụng để giải quyết sự không chắc chắn tiên nghiệm. Khi lọc trong không gian trạng thái, cách tiếp cận này nằm ở thực tế là tất cả các biến thể có thể có của mô hình trạng thái đều được tính đến, với mỗi biến thể xác suất sau của nó được tính toán. Ứng dụng của nó để giải quyết vấn đề theo dõi quỹ đạo của các AT cơ động đã được phát triển trong những năm gần đây. Trong trường hợp này, quỹ đạo CC được mô tả đồng thời bởi một số mô hình và giả định rằng quá trình chuyển đổi giữa các mô hình được mô tả bằng một chuỗi Markov được kết nối đơn giản. Trong tài liệu, một phương án đã được đề xuất để tạo ra một thuật toán như vậy dựa trên phép gần đúng Gauss cho mật độ xác suất tiên nghiệm của vectơ trạng thái. Bản chất của nó là kết hợp các giả thuyết có thể có của các mô hình, và thuật toán kết quả được gọi là "thuật toán đa mô hình" (MMA).
Luận án phân tích các phương pháp tiếp cận nêu trên, chỉ ra ưu nhược điểm và phát triển một MMA mới. Không giống như MMA nổi tiếng, thuật toán được đề xuất dựa trên phép xấp xỉ Gaussian cho mật độ xác suất posteriori của vectơ trạng thái CC, theo đó thuật toán kết quả có lợi thế hơn các thuật toán thích ứng đã biết. Kết quả của mô hình thống kê cho thấy rằng thuật toán đang được nghiên cứu có thể cải thiện độ chính xác của việc ước tính vị trí của CC so với FC thích ứng và MMA đã biết khi theo dõi quỹ đạo của CC điều động. Kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng chi phí tính toán FC đơn giản hóa đầu tiên giảm so với FC đơn giản hóa và mở rộng thứ hai, đồng thời, độ chính xác của nó trong việc ước tính cả tọa độ và tốc độ của CC tăng lên (30-50 )% so với bộ lọc "alpha - beta" và "alpha - beta - gamma". Do đó, việc sử dụng FK đơn giản hóa đầu tiên để theo dõi quỹ đạo của các AT không cơ động được ưu tiên hơn.
Mục đích và nhiệm vụ của công việc
Mục đích của luận văn là nghiên cứu, phân tích các thuật toán theo dõi quỹ đạo của CC, phát triển MMA mới và so sánh MMA thu được với các thuật toán thích ứng đã biết. Phù hợp với mục tiêu của luận án, các công việc sau đã được giải quyết:
Nghiên cứu lý thuyết tổng quát về ước lượng trong không gian trạng thái, và ứng dụng của nó vào việc lọc quỹ đạo của CC.
Phân tích các bộ lọc "alpha - beta" và "alpha - beta - gamma" và phương pháp để chọn lợi ích của chúng trong các lĩnh vực cơ động và thiếu cơ động.
Điều tra FC thích ứng để theo dõi quỹ đạo của việc điều động AT bằng máy dò thời điểm bắt đầu điều động.
Ước lượng tối ưu trong không gian trạng thái với vectơ trạng thái mở rộng bao gồm, ngoài vectơ tham số trạng thái, một tham số chưa biết xác định tất cả các biến thể có thể có của mô hình trạng thái.
Nghiên cứu các MMA nổi tiếng và phát triển một MMA mới để theo dõi các CC cơ động dựa trên việc mô tả quỹ đạo của các CC bằng một số mô hình đồng thời, là các trạng thái của một chuỗi Markov được kết nối đơn giản.
Phương pháp nghiên cứu
Việc nghiên cứu lý thuyết và tạo ra các thuật toán theo dõi quỹ đạo của CC được thực hiện trên cơ sở lý thuyết lọc các quá trình Markov có điều kiện trong thời gian rời rạc. Các thuật toán thu được được phân tích trên cơ sở mô hình thống kê. Tính mới khoa học của công trình nằm ở chỗ: MMA được phát triển khi mô tả quỹ đạo của CC đồng thời bằng một số mô hình cho một chuỗi Markov được kết nối đơn giản.
Độ tin cậy của các kết quả thu được của công việc được xác nhận bởi các kết quả của mô hình thống kê.
Ý nghĩa thực tiễn của kết quả công việc
Một thuật toán để theo dõi quỹ đạo của AT cơ động đã được phát triển và nghiên cứu, giúp cải thiện độ chính xác của việc theo dõi trong các phần cơ động.
Phê duyệt kết quả công việc và công bố
Các kết quả khoa học chính của công trình đã được đăng trên các bài báo của các tạp chí “Kỹ thuật vô tuyến điện”, “Kỷ yếu tạp chí điện tử MAI” và “Thiết bị hàng không vũ trụ”, và đã được báo cáo tại hội nghị quốc tế lần thứ 5 về “Xử lý số và ứng dụng của nó” ( Matxcova, 2003), tại hội nghị và triển lãm quốc tế "Hàng không và Du hành vũ trụ 2003" (MAI 2003). Phạm vi và cơ cấu công việc
Công trình luận văn gồm có phần mở đầu, 4 chương, phần kết luận và danh mục tài liệu tham khảo. Tác phẩm gồm 106 trang văn bản. Danh sách tài liệu tham khảo bao gồm 93 đầu sách. Trong chương đầu tiên, một số phương pháp hiện có để theo dõi quỹ đạo của các AT không cơ động và cơ động yếu trong nhiệm vụ ATC được xem xét và phân tích. Chương thứ hai phân tích các thuật toán thích ứng đã biết để theo dõi các mục tiêu cơ động, dựa trên việc sử dụng các thiết bị phát hiện cơ động và hiệu chỉnh các tham số hoặc cấu trúc bộ lọc. Chương thứ ba phân tích trạng thái của MMA trong ATC AS. Trong chương thứ tư, một cách tiếp cận chung để xây dựng các thuật toán đa mô hình cho bài toán ATC được đề xuất để mô tả các mô hình có thể có về chuyển động của EC bằng một chuỗi Markov được kết nối đơn giản.
Luận án tương tự thuộc chuyên ngành "Kỹ thuật vô tuyến điện, bao gồm hệ thống và thiết bị truyền hình", mã số 05.12.04 VAK
Các phương pháp và thuật toán xử lý thông tin trong hệ thống nhìn vô tuyến tự động trong các chuyến bay ở độ cao thấp của máy bay 2006, tiến sĩ khoa học kỹ thuật Klochko, Vladimir Konstantinovich
Các phương pháp cải thiện độ chính xác của phép đo góc trong hệ thống kỹ thuật vô tuyến với điều khiển chùm tia ăng-ten kết hợp 2011, ứng cử viên của khoa học kỹ thuật Razin, Anatoly Anatolyevich
Tổng hợp hệ thống điều khiển máy bay giám sát và ứng dụng các phương tiện chữa cháy 2012, ứng cử viên của khoa học kỹ thuật Antipova, Anna Andreevna
Các thuật toán để ước tính tọa độ và tham số điều hướng của mục tiêu trên không trong radar đa vị trí dựa trên bộ lọc Kalman 2015, ứng cử viên của khoa học kỹ thuật Masharov, Konstantin Viktorovich
Các phương pháp bất biến để tổng hợp các hệ thống kỹ thuật vô tuyến trong cơ sở hữu hạn chiều và ứng dụng của chúng trong việc phát triển các hệ thống theo dõi radar 1999, Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật Volchkov, Valery Pavlovich
Kết luận luận văn về chủ đề "Kỹ thuật vô tuyến, bao gồm các hệ thống và thiết bị truyền hình", Nguyễn Chông Lưu
§4.4. phát hiện
Trong chương này, một cách tiếp cận chung đã được đề xuất để xây dựng các thuật toán đa mô hình để mô tả các mô hình có thể có của chuyển động VC theo các trạng thái của một chuỗi Markov được kết nối đơn giản, và các kết quả sau đã thu được.
Dựa trên lý thuyết chung về lọc các quá trình Markov có điều kiện, một thuật toán đã được tạo ra trong đó vectơ tham số được lọc không chỉ bao gồm các tham số về chuyển động của mục tiêu mà còn là một tham số chưa biết xác định các mô hình chuyển động có thể có của mục tiêu. Kết quả là, thuật toán thu được là không tối ưu do xấp xỉ Gaussian đối với mật độ xác suất sau.
Liên quan đến việc theo dõi quỹ đạo của các AT điều động, thuật toán kết quả được mô hình hóa cho trường hợp M = 2. Kết quả cho thấy trong các phần của quỹ đạo điều động, thuật toán hai chiều được nghiên cứu cải thiện độ chính xác của ước lượng địa điểm lên (30 - 60)% so với các thuật toán đã biết. Tuy nhiên, việc tăng chất lượng lọc đạt được bằng cách tăng chi phí tính toán.
PHẦN KẾT LUẬN
Trong công trình luận văn đã nghiên cứu các thuật toán theo dõi quỹ đạo của tàu CCĐ theo dữ liệu của radar giám sát. Kết quả thu được cho phép chúng tôi đánh giá ưu điểm và nhược điểm của từng thuật toán theo dõi. Trong luận án, các thuật toán đã được nghiên cứu và phát triển nhằm tránh gặp phải nguy hiểm và nâng cao độ chính xác khi ước lượng cả tọa độ và tốc độ của CCĐ. Được biết, quá trình xử lý thứ cấp thông tin radar (VORI) thường được thực hiện bằng máy tính kỹ thuật số hoặc thiết bị kỹ thuật số. Trong những năm gần đây, đã có sự phát triển nhanh chóng của công nghệ máy tính, bộ vi xử lý, nền tảng của công nghệ kỹ thuật số, đặc biệt là VLSI, FPGA và các ngôn ngữ để mô tả thiết bị và hệ thống, chẳng hạn như USYL, ASHEL, v.v. Đã có một xu hướng giới thiệu VLSI để tạo ra các hệ thống mở dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế, bao gồm cả hệ thống VORI. Điều này cho phép người ta khám phá các thuật toán phức tạp hơn để theo dõi quỹ đạo của CC trong thời gian thực. Trong công trình đã trình bày, các thuật toán khác nhau để theo dõi các AT không điều động và điều động được nghiên cứu dựa trên mô hình thống kê. Luận án thu được các kết quả sau:
1. Bộ lọc "alpha - beta" và "alpha - beta - gamma" đã được nghiên cứu, một biến thể của việc chọn hệ số khuếch đại của chúng trong khi theo dõi quỹ đạo CC đã được đề xuất. Bộ lọc "alpha - beta" và "alpha - beta - gamma" có thể giảm chi phí tính toán và đơn giản hóa quy trình theo dõi quỹ đạo của CC, tuy nhiên, chúng đồng thời làm giảm chất lượng theo dõi (30 - 40)% tùy thuộc vào phạm vi, tốc độ và số lượng quan sát so với các bộ lọc thông thường.
2. Vấn đề của lọc phi tuyến được nghiên cứu, khi radar giám sát đo tọa độ cực của CC, và vector được lọc bao gồm các tham số chuyển động trong hệ tọa độ Descartes. Một bộ lọc Kalman đơn giản được đề xuất, chuyển đổi tọa độ đo từ hệ cực sang hệ Descartes và một bộ lọc Kalman mở rộng, bộ lọc này xấp xỉ tuyến tính phương trình đo bằng cách giảm các số hạng bậc cao của chuỗi Taylor. Phân tích cho thấy rằng bộ lọc Kalman đơn giản hóa và mở rộng thứ hai cho cùng một kết quả về độ chính xác ước tính, cả vị trí và vận tốc, nhưng bộ lọc Kalman đơn giản thứ hai tiết kiệm hơn về chi phí tính toán.
3. Các thuật toán thích ứng dựa trên sự phát hiện chung và ước lượng của cơ chế CC được đề xuất. Nhiệm vụ phát hiện cơ động thuộc lớp nhiệm vụ phát hiện tín hiệu hữu ích trên nền nhiễu Gaussian trắng. Trong trường hợp này, tín hiệu hữu ích được phát hiện là kỳ vọng của quá trình cập nhật, tín hiệu này khác 0 khi có sự điều động. Khi giải quyết vấn đề phát hiện cơ động, phương pháp tỷ lệ khả năng đã được sử dụng và để ước tính cường độ của nó, chúng ta sẽ coi gia tốc là một quá trình phi ngẫu nhiên, do đó, để tổng hợp ước lượng, cần phải sử dụng tiêu chí khả năng tối đa. Để đi kèm với AT điều động, sau khi điều động được phát hiện, các tham số hoặc cấu trúc bộ lọc sẽ được thay đổi.
4. Một thuật toán đa mô hình thích ứng đã được nghiên cứu và phát triển, trong đó có tính đến tất cả các mô hình có thể có tương ứng với quỹ đạo của CC. Vì vậy, ngoài việc ước lượng véc tơ của các tham số chuyển động, cần phải ước lượng các xác suất sau của tất cả các mô hình. Ước tính hiện tại của tọa độ CC được hình thành dưới dạng tổng có trọng số của các ước tính liên quan đến tất cả các mô hình bằng xác suất posteriori. Điều này cho phép thuật toán theo dõi phản ứng với thao tác ngay khi nó bắt đầu. Để tạo các thuật toán đa mô hình thích ứng, một tham số chưa biết xác định một trong M mô hình có thể có của chuyển động CC tại mỗi thời điểm được mô tả bằng một chuỗi Markov được kết nối đơn giản. Kết quả là, thuật toán kết quả được tạo ra từ một tập hợp các bộ lọc Kalman song song M2. Kết quả mô phỏng cho trường hợp M = 2 cho thấy rằng trong các phần của quỹ đạo điều động, thuật toán hai chiều được nghiên cứu cải thiện độ chính xác của ước tính vị trí của CC lên (30 - 60)% so với các thuật toán đã biết. Tuy nhiên, việc tăng chất lượng lọc đạt được bằng cách tăng chi phí tính toán.
5. Các chương trình thí nghiệm được phát triển trên máy tính số giúp đánh giá ưu nhược điểm của các thuật toán, trên cơ sở đó xác định khả năng thực hiện chúng trong các điều kiện cụ thể.
Danh mục tài liệu tham khảo cho việc nghiên cứu luận văn Ph.D. Nguyen Chong Luu, 2004
1. Farina A., Studer F. Xử lý kỹ thuật số thông tin radar. Mỗi. từ tiếng Anh. -M: Phát thanh và truyền thông, 1993, 319 tr.
2. Sage E., Mele J. Thuyết đánh giá và ứng dụng của nó trong giao tiếp và quản lý. Mỗi. từ tiếng Anh. -M: Truyền thông, 1976,496 tr.
3. Bakulev P. A., Stepin V. M. Các phương pháp và thiết bị lựa chọn mục tiêu di động. Matxcova: Đài phát thanh và truyền thông, 1986, 288 tr.
4. Kuzmin S. 3. Ra đa kỹ thuật số. Nhà xuất bản KV1Ts, Kyiv 2000, 426 tr.
5. Sosulin Yu.G. Cơ sở lý thuyết của radar và dẫn đường vô tuyến. -M: Phát thanh và truyền thông, 1992.303 tr.
6. Bakut P. A., Zhulina Yu. V., Ivanchuk N. A. Phát hiện vật thể chuyển động. M.: Đài phát thanh Liên Xô, 1980, 287 tr.
7. Kuzmin S. 3. Xử lý kỹ thuật số thông tin radar. M.: Sov. radio, 1967,399 tr.
8. Kuzmin S. 3. Cơ bản về lý thuyết xử lý kỹ thuật số thông tin radar. M.: Sov. radio, 1974, 431 tr.
9. Kuzmin S. 3. Cơ bản về thiết kế hệ thống xử lý kỹ thuật số thông tin radar. Matxcova: Đài phát thanh và truyền thông, 1986, 352 tr.
10. Yu.Sosulin Yu.G. Lý thuyết về phát hiện và ước lượng các tín hiệu ngẫu nhiên. M.: Sov. Đài phát thanh, 1978, 320 tr.
11. P. Shirman Ya. D., Manzhos V. N. Lý thuyết và kỹ thuật xử lý thông tin radar trên nền giao thoa. Matxcova: Đài phát thanh và truyền thông, 1981, 416 tr.
12. Tikhonov V. I. Kỹ thuật vô tuyến thống kê. Matxcova: Đài phát thanh và truyền thông, 1982, 624 tr.
13. Z. Tikhonov V. I., Kharisov V. N. Phân tích và tổng hợp thống kê các thiết bị và hệ thống kỹ thuật vô tuyến. Matxcova: Đài phát thanh và truyền thông, 1991, 608 tr.
14. M. Bochkarev A. M., Yuryev A. N., Dolgov M. N., Shcherbinin A. V. Xử lý kỹ thuật số thông tin ra đa // Điện tử vô tuyến nước ngoài. Số 3, 1991, tr. 3 22.
15. Puzyrev V.A., Gostyukhina M.A. Thuật toán ước lượng các tham số chuyển động của máy bay // Điện tử vô tuyến nước ngoài, số 4, 1981, tr. 3-25.
16. Gritsenko N.S., Kirichenko A.A., Kolomeytseva T.A., Loginov V.P., Tikhomirova I.G. 3 30.
17. Detkov A. N. Tối ưu hóa các thuật toán để lọc kỹ thuật số thông tin quỹ đạo khi theo dõi mục tiêu cơ động // Kỹ thuật vô tuyến, 1997, số 12, tr. 29-33.
18. Zhukov M. N., Lavrov A. A. Cải thiện độ chính xác của việc đo các tham số mục tiêu bằng cách sử dụng thông tin về cơ động của tàu sân bay // Kỹ thuật vô tuyến, 1995, số 11, tr. 67 - 71.
19. Bulychev Yu. G., Burlai I. V. Ước lượng gần như tối ưu các tham số của quỹ đạo của các đối tượng được điều khiển // Kỹ thuật vô tuyến và điện tử, 1996, V. 41, số 3, tr. 298-302.
20. Bibika V. I., Utemov S. V. Bộ lọc theo dõi để điều động mục tiêu tàng hình // Kỹ thuật vô tuyến điện, 1994, số 3, tr. 11-13.
21. Merkulov V. I., Drogapin V. V., Vikulov O. V. Tổng hợp thước đo góc ra đa để theo dõi mục tiêu cơ động chuyên sâu // Kỹ thuật vô tuyến điện, 1995, số 11, tr. 85 91.
22. Merkulov V. I., Dobykin V. D. Tổng hợp thuật toán nhận dạng đo lường tối ưu để theo dõi tự động các vật thể không khí ở chế độ xem lại // Kỹ thuật vô tuyến và điện tử, 1996, V. 41, Số 8, tr. 954-958.
23. Merkulov V. I., Khalimov N. R. Phát hiện mục tiêu diễn tập với hiệu chỉnh các thuật toán cho hoạt động của hệ thống theo dõi tự động // Kỹ thuật vô tuyến, 1997, Số 11, tr. 15-20.
24. Bar-Shalom Ya., Berver G., Johnson S. Lọc và điều khiển ngẫu nhiên trong các hệ thống động. Ed. Leondes K. T .: Per. từ tiếng Anh. M.: Mir. 1980, 407 tr.
25. Rao S.R. Các phương pháp thống kê tuyến tính và ứng dụng của chúng: Per. từ tiếng Anh. -M: Nauka, 1968.
26. Maksimov M.V., Merkulov V.I. Hệ thống theo dõi vô tuyến điện tử. Tổng hợp bằng các phương pháp lý thuyết điều khiển tối ưu. -M: Phát thanh và truyền thông, 1990.255 tr.
27. Kameda N., Matsuzaki T., Kosuge Y. Theo dõi mục tiêu để điều động mục tiêu bằng cách sử dụng nhiều bộ lọc mô hình // IEEE Trans. Nguyên tắc cơ bản, quyển sách E85-A, Số 3, 2002, tr. 573-581.
28. Bar-Shalom Y., Birmiwal K. Bộ lọc thứ nguyên có thể thay đổi để theo dõi mục tiêu cơ động // IEEE Trans, trên AES 18, số 5, 1982, tr. 621 - 629.
29. Schooler C. C. Optimal a p Filters For Systems with Modeling Inaccuracies / / IEEE Trans, on AES - 11, No. 6, 1975, p. 1300-1306.
30. Kerim Demirbas. Cơ động Theo dõi mục tiêu với Thử nghiệm Giả thuyết // IEEE Trans, trên AES 23, số 6, 1987, tr. 757 - 765.
31. Michael Greene, John Stensby. Giảm lỗi trỏ mục tiêu radar bằng cách sử dụng bộ lọc Kalman mở rộng // IEEE Trans, trên AES 23, số 2, 1987, tr. 273-278.
32. McAulay R. J., Denlinger E. A. Công cụ theo dõi thích ứng hướng ra quyết định // IEEE Trans, trên AES 9, số 2, 1973, tr. 229 - 236.
33. Bar-Shalom Y., Fortmann T. E. Theo dõi liên kết dữ liệu. Boston: Nhà xuất bản Học thuật, 1988, 353 tr.
34. Kalata P. R. Chỉ số theo dõi: một tham số tổng quát cho trình theo dõi mục tiêu P và a - p -y / / IEEE Trans, trên AES - 20, số 2.1984, tr. 174 - 182.
35. Bhagavan B. K., Polge R. J. Hiệu suất của Bộ lọc g-h Để Theo dõi Mục tiêu Cơ động / IEEE Trans, trên AES-10, số 6, 1974, tr. 864 866.
36. Ackerson Guy A., Fu K. S. Về Ước tính Trạng thái trong Môi trường Chuyển đổi // IEEE Trans, trên AC-15, số 1, tháng 2 năm 1970, tr. 10 17.
37. Bar-shalom Y., Chang K.C., Blom H. A. Theo dõi mục tiêu cơ động sử dụng ước tính đầu vào so với thuật toán nhiều mô hình tương tác // IEEE Trans, trên AES-25, số 2, tháng 3 năm 1989, tr. 296 300.
38. Wen-Rong Wu, Peen-Pau Cheng, Một thuật toán IMM Nolinear để theo dõi mục tiêu cơ động // IEEE Trans, trên AES-30, số 3, tháng 7 năm 1994, tr. 875-885.
39. Jiin-an Guu, Che-ho Wei. Theo dõi mục tiêu cơ động sử dụng phương pháp IMM ở tần số đo cao // IEEE Trans, trên AES-27, số 3, tháng 5 năm 1991, tr. 514-519.
40. Blom H. A., Bar-shalom Y. Thuật toán nhiều mô hình tương tác cho các hệ thống với hệ số chuyển mạch Markovian // IEEE Trans, trên AC-33, số 8, tháng 8 năm 1988, tr. 780-783.
41. Mazor E., Averbuch A., Bar-shalom Y., Dayan J. Phương pháp nhiều mô hình tương tác trong theo dõi mục tiêu: Khảo sát // IEEE Trans, trên AES-34, số 1, 1998, tr. 103-123.
42. Benedict T. R., Bordner G. R. Tổng hợp bộ phương trình làm mịn radar theo dõi trong khi quét tối ưu // IRE Trans, trên AC-7, tháng 7 năm 1962, tr. 27 32.
43. Chan Y. T., Hu A. G. C., Plant J. B. A Kalman Filter Based Tracking Scheme with Input Estimation // IEEE Trans, on AES 15, no. 2, July 1979, p. 237 - 244.
44. Chan Y. T., Plant J. B., Bottomley J. R. T. A Kalman Tracker With a Scheme with Input Estimator // IEEE Trans, on AES 18, no. 2, 1982, p. 235 - 240.
45. Bogler P. L. Theo dõi mục tiêu cơ động sử dụng ước tính đầu vào // IEEE Trans, trên AES 23, số 3, 1987, tr. 298 - 310.
46. Steven R. Rogers. Bộ lọc Alpha Beta có Tiếng ồn Đo lường Tương quan // IEEE Trans, trên AES - 23, Số 4, 1987, tr. 592 - 594.
47. Baheti R. S. Phương pháp xấp xỉ hiệu quả của bộ lọc Kalman để theo dõi mục tiêu // IEEE Trans, trên AES 22, số 1, 1986, tr. 8 - 14.
48. Miller K. S., Leskiw D. M. Ước tính phi tuyến với các quan sát radar // IEEE Trans, trên AES 18, số 2, 1982, tr. 192 - 200.
49. Murat E. F., Atherton A. P. Cơ động theo dõi mục tiêu bằng cách sử dụng Mô hình tỷ lệ rẽ thích ứng trong thuật toán IMM của ông // Kỷ yếu Hội nghị lần thứ 35 về Quyết định & Kiểm soát. 1996, tr. 3151 -3156.
50. Alouani A. T., Xia P., Rice T. R., Blair W. D. Về tính tối ưu của ước lượng trạng thái hai giai đoạn trong sự hiện diện của sai lệch ngẫu nhiên // IEEE Trans, trên AC 38, số 8, 1993, tr. 1279-1282.
51. Julier S., Uhlmann J., Durrant-Whyte H. F. A New Method for the Nonlinear Transformation of Means and Covariance in Filters and Estimators // IEEE Trans, on AC 45, no. 3, 2000, p. 477 - 482.
52. Farina A., Ristic B., Benvenuti D. Theo dõi mục tiêu đạn đạo: So sánh một số bộ lọc phi tuyến // IEEE Trans, trên AES 38, số 3, 2002, tr. 854 - 867.
53. Xuezhi wang, Subhash Challa, Rob Evans. Các Kỹ thuật Gating để Theo dõi Mục tiêu Cơ động trong Lộn xộn // IEEE Trans, trên AES 38, số 3, 2002, tr. 1087 -1097.
54. Doucet A., Ristic B. Ước tính trạng thái đệ quy cho nhiều mô hình chuyển mạch với xác suất chuyển đổi không xác định // IEEE Trans, trên AES 38, số 3, 2002, tr. 1098-1104.
55. Willett B., Ruan Y., Streit R. PMHT: Problems and Some Solutions // IEEE Trans, on AES 38, no. 3, 2002, p. 738 - 754.
56. Watson G. A., Blair W. D. Thuật toán bù tăng tốc tương tác để theo dõi mục tiêu cơ động // IEEE Trans, trên AES -31, số 3, 1995, tr. 1152-1159.
57. Watson G. A., Blair W. D. Tương tác với thuật toán mô hình đa thiên hướng với ứng dụng để theo dõi các mục tiêu cơ động // Kỷ yếu Hội nghị lần thứ 31 về Quyết định và Kiểm soát. Tháng 12 năm 1992, tr. 3790 3795.
58. Kameda H., Tsujimichi S., Kosuge Y. So sánh nhiều bộ lọc mô hình để theo dõi mục tiêu cơ động // SICE 2000, tr. 55 60.
59. Kameda H., Tsujimichi S., Kosuge Y. Theo dõi mục tiêu trong môi trường dày đặc sử dụng phép đo tỷ lệ phạm vi // SICE 1998, tr. 927 - 932.
60. Rong Li X., Bar-Shalom Y. Dự đoán Hiệu suất của Thuật toán Nhiều Mô hình Tương tác // IEEE Trans, trên AES 29, số 3, 1993, tr. 755 - 771.
61. Ito M., Tsujimichi S., Kosuge Y. Theo dõi Mục tiêu chuyển động ba chiều bằng các phép đo góc hai chiều từ nhiều cảm biến thụ động // SICE 1999, tr. 1117-1122.
62. De Feo M., Graziano A., Miglioli R., Farina A. IMMJPDA so với MHT và Kalman Bộ lọc với tương quan NN: so sánh hiệu suất // IEE Proc. Radar, Điều hướng bằng sóng siêu âm, Vol. 144, số 2, tháng 4 năm 1997, tr. 49 56.
63. Lerro D., Bar-Shalom Y. Theo dõi nhiều mô hình tương tác với tính năng biên độ mục tiêu // IEEE Trans, trên AES 29, số 2, 1993, tr. 494 - 509.
64. Jilkov V. P., Angelova D. S., Semerdjiev T.Z. A. Thiết kế và so sánh thuật toán IMM thích ứng theo chế độ thiết lập để theo dõi mục tiêu cơ động // IEEE Trans, trên AES 35, số 1, 1999, tr. 343 - 350.
65. He Yan, Zhi-jiang G., Jing-ping J. Thiết kế thuật toán nhiều mô hình tương tác thích ứng // Kỷ yếu của Hội nghị kiểm soát Hoa Kỳ, tháng 5 năm 2002, tr. 1538-1542.
66. Buckley K., Vaddiraju A., Perry R. Một thuật toán cắt / ghép mới cho theo dõi đa mục tiêu MHT // Hội nghị ra đa quốc tế IEEE 2000, tr. 71-75.
67. Bar-Shalom Y. Cập nhật với các phép đo không theo trình tự trong giải pháp theo dõi chính xác // IEEE Trans, trên AES 38, số 3.2002, tr. 769 - 778.
68. Munir A., Atherton A. P. Cơ động theo dõi mục tiêu bằng cách sử dụng các mô hình tỷ lệ rẽ khác nhau trong ông IMM algornthm // Kỷ yếu Hội nghị lần thứ 34 về Quyết định & Kiểm soát, 1995, tr. 2747 2751.
69. Bar-Shalom (Ed.) Y. Theo dõi đa mục tiêu-đa cảm biến: Các ứng dụng nâng cao. Tập I. Norwood, MA: Artech House, 1990.
70. Bar-Shalom (Ed.) Y. Theo dõi đa mục tiêu-đa cảm biến: Các ứng dụng nâng cao. Tập II. Norwood, MA: Artech House, 1992.
71. Blackman S. S. Theo dõi nhiều mục tiêu với các ứng dụng radar. Norwood, MA: Artech House, 1986.
72. Campo L., Mookerjee P., Bar-Shalom Y. Ước lượng trạng thái cho các hệ thống với Sojourn-Time-Dependent Markov Model Switching // IEEE Trans, on AC-36, no. 2, 1991, p. 238-243.
73. Sengupta D., litis R. A. Giải pháp thần kinh cho vấn đề liên kết dữ liệu theo dõi đa mục tiêu // IEEE Trans, trên AES 25, số 1, 1989, tr. 96 - 108.
74. Merkulov V. I., Lepin V. N. Hệ thống điều khiển vô tuyến điện hàng không. 1996, tr. 391.
75. Perov A. I. Các thuật toán thích ứng để theo dõi các mục tiêu cơ động // Kỹ thuật vô tuyến, số 7.2002, tr. 73 81.
76. Kanashchenkov A. I., Merkulov V. I. Bảo vệ hệ thống radar khỏi bị nhiễu. - M .: "Kỹ thuật vô tuyến", 2003.
77. Qiang Gan, Chris J. Harris. So sánh hai phương pháp kết hợp đo lường cho hỗn hợp dữ liệu đa cảm biến dựa trên bộ lọc Kalman // IEEE Trans, trên AES 37, số 1.2001, tr. 273-280.
78. Blackman S., Popoli R. Thiết kế và phân tích các hệ thống theo dõi hiện đại. Nhà Artech, 1999, 1230 tr.
79. Neal S. R. Thảo luận về "Quan hệ tham số cho bộ dự đoán bộ lọc a - ^ - y" // IEEE Trans, on AC-12, June 1967, p. 315 316.
80. Repin V. G., Tartakovskii G. P. Tổng hợp thống kê với tính không chắc chắn tiên nghiệm và sự thích ứng của hệ thống thông tin. M.: "Đài phát thanh Liên Xô", 1977, 432 tr.
81. Stratonovich R. L. Nguyên tắc tiếp nhận thích nghi. M.: Sov. radio, 1973, 143 tr.
82. Tikhonov V.I., Teplinskiy I.S. Theo dõi gần như tối ưu các đối tượng cơ động // Kỹ thuật vô tuyến và điện tử, 1989, V.34, số 4, tr. 792-797.
83. Perov A.I. Lý thuyết thống kê về hệ thống kỹ thuật vô tuyến. Hướng dẫn. -M: Kỹ thuật vô tuyến, 2003.
84. Darymov Yu. P., Kryzhanovsky G. A., Solodukhin V. A., Kivko V. G., Kirov B. A. Tự động hóa các quy trình kiểm soát không lưu. Matxcova: Giao thông vận tải, 1981.400 tr.
85. Anodina T. G., Kuznetsov A. A., Markovich E. D. Tự động hóa kiểm soát không lưu. M.: Giao thông vận tải, 1992, 280 tr.
86. Bakulev P.A., Sychev M.I., Nguyen Chong Luu. Theo dõi mục tiêu cơ động sử dụng thuật toán đa mô hình tương tác // Tạp chí điện tử, số 9 năm 2002 Kỷ yếu của Viện hàng không Matxcova.
87. Bakulev P.A., Sychev M.I., Nguyen Chong Luu. Nghiên cứu thuật toán lọc quỹ đạo điều động mục tiêu radar // Xử lý tín hiệu số và ứng dụng, Báo cáo Hội nghị quốc tế lần thứ 5. M.: 2003, T. 1. - tr. 201 - 203.
88. Bakulev P.A., Sychev M.I., Nguyen Chong Luu. Thuật toán đa mô hình theo dõi quỹ đạo của mục tiêu cơ động theo dữ liệu radar giám sát // Kỹ thuật vô tuyến điện, số 1, 2004.
89. Nguyễn Chông Lưu. Tổng hợp thuật toán đa mô hình theo dõi quỹ đạo của mục tiêu cơ động // Thiết bị hàng không vũ trụ, số 1, 2004.
90. Nguyễn Chông Lưu. Nghiên cứu thuật toán đa mô hình lọc quỹ đạo của mục tiêu radar điều động // Luận văn báo cáo, hội thảo và triển lãm quốc tế "Hàng không và Vũ trụ 2003", MAI 2003.
Xin lưu ý rằng các văn bản khoa học được trình bày ở trên được đăng để xem xét và có được thông qua việc công nhận các văn bản gốc của luận án (OCR). Trong kết nối này, chúng có thể chứa các lỗi liên quan đến sự không hoàn hảo của các thuật toán nhận dạng. Không có lỗi như vậy trong các tệp PDF của luận văn và tóm tắt mà chúng tôi cung cấp.
Radar phát hiện toàn năng (SRS) được thiết kế để giải quyết các vấn đề về tìm kiếm, phát hiện và theo dõi các mục tiêu trên không, xác định quốc tịch của chúng. SRS thực hiện các quy trình khảo sát khác nhau giúp tăng đáng kể khả năng chống ồn, xác suất phát hiện các mục tiêu có tốc độ cao và quan sát thấp, cũng như chất lượng theo dõi các mục tiêu cơ động. Nhà phát triển RLO là Viện Nghiên cứu Chế tạo Dụng cụ.
Trạm kiểm soát chiến đấu (PBU) của hệ thống phòng không như một phần của nhóm thực hiện, theo thông tin tọa độ của SRS, liên kết và theo dõi đường đi của các mục tiêu được phát hiện, mở đầu kế hoạch tấn công của kẻ thù trên không, phân bố mục tiêu giữa các hệ thống phòng không trong nhóm, việc ban hành chỉ định mục tiêu của hệ thống phòng không, sự tương tác giữa các hệ thống phòng không tiến hành các hoạt động tác chiến, cũng như tương tác với các lực lượng và phương tiện phòng không khác. Mức độ tự động hóa cao của các quy trình cho phép kíp chiến đấu tập trung giải quyết các nhiệm vụ vận hành và tác chiến-chiến thuật, sử dụng tối đa lợi thế của các hệ thống người-máy. PBU cung cấp công việc chiến đấu từ các vị trí chỉ huy cao hơn và phối hợp với PBU, kiểm soát các nhóm lân cận.
Các thành phần chính của hệ thống phòng không S-ZOOPMU, S-ZOOPMU1:
Radar đa chức năng để chiếu sáng mục tiêu và dẫn đường cho tên lửa(RPN) nhận và phát triển các chỉ định mục tiêu từ các điều khiển 83M6E và các nguồn thông tin tự trị kèm theo, phát hiện, bao gồm. ở chế độ tự động, bắt và tự động theo dõi mục tiêu, xác định quốc tịch của chúng, bắt giữ, theo dõi và dẫn đường cho tên lửa, đánh dấu các mục tiêu đã bắn để đảm bảo hoạt động của đầu phóng bán chủ động của tên lửa dẫn đường.
Bộ thay đổi tap-lô khi tải cũng thực hiện các chức năng của một trạm chỉ huy ADMS: - theo thông tin từ PBU 83M6E, nó kiểm soát các tài sản ADMS; - chọn mục tiêu để ưu tiên bắn; - giải quyết vấn đề phóng và xác định kết quả bắn; - cung cấp sự tương tác thông tin với PBU của các điều khiển 83M6E.
Chế độ xem toàn diện giúp tăng khả năng tìm kiếm của các hệ thống phòng không trong việc tiến hành độc lập các hoạt động thù địch, đồng thời cũng đảm bảo việc phát hiện và theo dõi các mục tiêu trong các khu vực mà SART và RPN không thể tiếp cận được vì lý do nào đó. Radar 36D6 và máy dò độ cao 5N66M có thể được sử dụng như một công cụ tự động gắn vào.
Các phương tiện phát hiện và chỉ định mục tiêu tự trị được đính kèm
Bệ phóng Các bệ phóng (tối đa 12) được thiết kế để cất giữ, vận chuyển, chuẩn bị trước khi phóng và phóng tên lửa. Bệ phóng được đặt trên khung gầm tự hành hoặc xe lửa đường bộ. Mỗi bệ phóng có tối đa 4 tên lửa trong các container vận chuyển và phóng. Cung cấp khả năng bảo quản tên lửa trong thời gian dài (lên đến 10 năm) mà không cần bất kỳ biện pháp bảo dưỡng nào với việc mở thùng chứa. Các nhà phát triển của bệ phóng là phòng thiết kế kỹ thuật đặc biệt, phòng thiết kế của Bộ Y tế Nizhny Novgorod.
Bệ phóng
tên lửa- một tầng, động cơ đẩy rắn, khởi động thẳng đứng, được trang bị bộ tìm hướng vô tuyến bán chủ động trên bo mạch. Nhà phát triển chính của tên lửa là MKB Fakel.
Điều khiển 83M6E cung cấp: - phát hiện máy bay, tên lửa hành trình trong toàn bộ phạm vi ứng dụng thực tế của chúng và tên lửa đạn đạo với tầm phóng lên đến 1000 km; - theo dõi tuyến đường lên đến 100 mục tiêu; - quản lý tối đa 6 hệ thống phòng không; - phạm vi phát hiện tối đa - 300 km.
Hệ thống phòng không S-ZOOPMU1 là sự hiện đại hóa sâu của S-ZOOPMU và thực sự là một liên kết chuyển tiếp sang các hệ thống thế hệ thứ ba.
S-ZOOPMU1 cung cấp: - Đánh trúng mục tiêu ở cự ly từ 5 đến 150 km, trong phạm vi độ cao từ 0,01 đến 27 km, tốc độ bắn trúng mục tiêu lên đến 2800 m / s; - Đánh bại tên lửa đạn đạo phi chiến lược có tầm phóng lên đến 1000 km ở tầm bắn lên đến 40 km khi nhận được chỉ định mục tiêu từ điều khiển 83M6E; - bắn đồng thời tối đa 6 mục tiêu với sự dẫn đường của tối đa 2 tên lửa cho mỗi mục tiêu; thuộc loại tên lửa cơ bản - 48N6E; - tốc độ bắn 3-5 giây.
Nếu cần, hệ thống phòng không S-ZOOPMU1 có thể được sửa đổi để sử dụng tên lửa 5V55 của hệ thống S-ZOOPMU.
Tổ tiên của họ S-ZOOP - hệ thống phòng không S-ZOOPMU cung cấp:-> hạ gục mục tiêu ở cự ly từ 5 đến 90 km, ở độ cao từ 0,025 đến 27 km, tốc độ bắn trúng mục tiêu lên đến 1150 m / s; - đánh bại các mục tiêu đạn đạo với tầm phóng lên đến 300 km ở tầm bắn lên đến 35 km với chỉ định mục tiêu từ bộ điều khiển; - bắn đồng thời tối đa 6 mục tiêu với sự dẫn đường của tối đa 2 tên lửa cho mỗi mục tiêu; - loại cơ bản của tên lửa 5V55; - tốc độ bắn 3-5 giây.
ALTEC-300
Khu phức hợp giáo dục và đào tạo
|
|
|
Sử dụng: trong các hệ thống kỹ thuật số tự động để phát hiện và xử lý thông tin radar. Bản chất của phát minh: trong một phép đo ra-đa rời rạc về tọa độ của một mục tiêu trên không, làm mịn các thông số hiện tại của quỹ đạo mục tiêu với sự thay đổi trong bộ lọc thu được tùy thuộc vào xác suất điều động tích lũy. Điểm mới là cài đặt bộ lọc có lợi tại thời điểm mục tiêu đi vào vùng có thể điều động, tùy thuộc vào xác suất điều động tích lũy. Việc tăng độ chính xác theo dõi đạt được bằng cách bù đắp cho thành phần động của lỗi theo dõi do điều động mục tiêu. 3 người ốm.
Sáng chế liên quan đến radar và có thể được sử dụng trong các hệ thống kỹ thuật số tự động để phát hiện và xử lý thông tin radar. Các phương pháp và thiết bị theo dõi mục tiêu trên không đang cơ động đã được biết đến, dựa trên các phép đo tọa độ rời rạc của radar và đánh giá hiện tại (làm mịn và ngoại suy) các tham số quỹ đạo của nó (tọa độ và tốc độ thay đổi của chúng). Khi phát hiện cơ động, bộ nhớ của bộ lọc làm mịn lặp lại được giảm thiểu. Trong trường hợp này, mặc dù sai số làm mịn động do sự khác biệt giữa giả thuyết về mức độ của đa thức mô tả quỹ đạo thực của mục tiêu điều động và giả thuyết tuyến tính về chuyển động của nó được bù, thành phần ngẫu nhiên của sai số làm mịn vẫn có giá trị lớn nhất giá trị cho độ chính xác của phép đo tọa độ đã cho và tổng sai số tăng lên. Trong số các phương pháp theo dõi mục tiêu cơ động trên không đã biết, phương pháp gần nhất với phương pháp được đề xuất về bản chất kỹ thuật và hiệu quả đạt được là phương pháp phát hiện cơ động dựa trên phân tích mức độ sai lệch của các giá trị hiện tại. Của các tham số của quỹ đạo được theo dõi từ các giá trị đo được của chúng và so sánh độ lệch này với giá trị ngưỡng, khi cơ động được phát hiện, đó là các tham số quỹ đạo được làm mịn với độ lợi bộ lọc bằng thống nhất Do thực tế là khi làm mịn quỹ đạo các tham số, chỉ tính đến sự hiện diện của một thao tác, sai số làm mịn với phương pháp này vẫn còn khá lớn. Mục đích của phát minh là cải thiện độ chính xác của việc theo dõi mục tiêu trên không cơ động bay thấp. Điều này đạt được là do với phương pháp theo dõi mục tiêu trên không cơ động bay thấp, dựa trên phép đo tọa độ của radar rời rạc và làm mịn các tham số của quỹ đạo mục tiêu bằng cách sử dụng một bộ lọc, trong các đoạn chuyển động thẳng với bộ lọc tăng do tiếng ồn của trạng thái mục tiêu, được xác định từ tỷ lệ ổ trục, theo tốc độ thay đổi của ổ trục và sự thay đổi trong bộ lọc đạt được trong các phần của cơ động mục tiêu, tại thời điểm đi vào phần quỹ đạo, trên mà theo thông tin ưu tiên về các đặc điểm quỹ đạo, có thể điều động, tín hiệu mang mục tiêu được làm mịn với độ lợi bộ lọc được đặt theo xác suất tích lũy của các mục tiêu theo sau cơ động: Р n = 1 / (N-n + 1 ), trong đó N là số phép đo trong khu vực có thể điều động và n là số chu kỳ làm phẳng trong khu vực có thể điều động, từ các tỷ lệ mang (p n) + -1 (1) cho tốc độ thay đổi ổ trục (P n) -, trong đó a + 2 (2) r 
(3) đâu là phương sai của sai số đo vòng bi; a là gia tốc lớn nhất của mục tiêu dọc theo ổ trục trong quá trình cơ động; P ohm là xác suất phát hiện chính xác của cơ động; Trong khoảng thời gian khảo sát rađa và tại thời điểm phát hiện mục tiêu điều động, tín hiệu mang được làm mịn một lần với độ lợi của bộ lọc và từ các quan hệ (1) và (2) với giá trị r từ quan hệ r (4 ) các chu kỳ làm mịn tiếp theo, các tham số quỹ đạo mục tiêu được làm mịn với lợi ích bộ lọc, được xác định từ các quan hệ
ở đâu
(n) (n)
n = int 
m và m là độ lợi của bộ lọc tại thời điểm phát hiện mục tiêu điều động. Các phương pháp theo dõi mục tiêu trên không cơ động bay thấp đã biết không có các tính năng tương tự như các tính năng giúp phân biệt phương pháp đề xuất với nguyên mẫu. Sự hiện diện của một chuỗi hành động mới được giới thiệu giúp tăng độ chính xác của việc theo dõi do có thông tin ưu tiên về quỹ đạo theo dõi của mục tiêu trên không và liên quan đến điều này, để giảm thiểu các lỗi theo dõi xảy ra khi cơ động mục tiêu. bỏ lỡ. Do đó, phương pháp được yêu cầu đáp ứng các tiêu chí "Tính mới" và "Bước phát minh". Khả năng đạt được hiệu quả tích cực từ phương pháp được đề xuất với các tính năng mới được giới thiệu là do sự bù đắp ảnh hưởng của sai số ngoại suy ổ trục động, được xác định bởi thao tác mục tiêu bị bỏ qua bởi bộ dò điều động, bằng cách thay đổi độ lợi bộ lọc phù hợp với xác suất điều động tích lũy. Trong bộ lễ phục. 1 hiển thị sơ đồ điều động mục tiêu; trong bộ lễ phục. 2 đồ thị minh họa hiệu quả của phương pháp đề xuất; trong bộ lễ phục. 3 cho thấy sơ đồ khối điện của thiết bị để thực hiện phương pháp đề xuất. Vì bất kỳ mục tiêu bay nào ở tốc độ cao bay thấp đột nhiên xuất hiện và bị phát hiện, chẳng hạn như trên tàu sân bay radar, sẽ được xếp vào loại kẻ tấn công, nên sẽ hợp lý khi cho rằng mục tiêu này sẽ quay về phía tàu với xác suất cao, thực hiện. một cơ động di chuyển. Nói cách khác, để tiêu diệt một con tàu, một mục tiêu trên không tốc độ cao bay thấp phải thực hiện cơ động tại một thời điểm nhất định, do đó tham số hành trình của mục tiêu so với tàu phải bằng số không. Về cơ bản, giả định về một cuộc điều động mục tiêu bắt buộc là chính đáng. Trong tương lai, chúng tôi sẽ coi một tên lửa hành trình chống hạm (ASC) thực hiện một động tác bay lượn như một mục tiêu trên không. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng các tính năng quỹ đạo của PCR trong phần cuối cùng của quỹ đạo. Quỹ đạo của RCC (xem Hình 1) ở khoảng cách từ vật thể phá hủy dưới 30 km bao gồm ba phần đặc trưng của quỹ đạo: phần thẳng trước khi bắt đầu chuyển động di chuyển của RCC; địa điểm của một cơ động di chuyển có thể có; đoạn thẳng của quỹ đạo sau khi hoàn thành động tác quay vòng. Được biết, cơ động điều khiển của RCC, ví dụ, kiểu "Harpoon", được thực hiện ở khoảng cách từ tàu mục tiêu là 5, 3,20,2 km. Có thể giả định rằng ở khoảng cách lớn hơn 20,2 km, xác suất điều động là gần bằng 0, và nhu cầu giới hạn độ lợi của bộ lọc chỉ do sự hiện diện của nhiễu trạng thái mục tiêu. Trong trường hợp không có dữ liệu dự kiến về phương pháp bắn tên lửa chống hạm được đối phương sử dụng trong tình huống chiến thuật cụ thể này, có lý do để cho rằng việc bắt đầu cơ động di chuyển đều có thể xảy ra bất kỳ lúc nào khi tên lửa chống hạm. nằm trong phạm vi khoảng cách từ tàu D tối thiểu 5,3 km và D tối đa 20,2 km. Tên lửa vượt qua khoảng tầm xác định trong
t 1 \ u003d 50 giây trong đó tốc độ bay V 290 m / s pkr. Do đó, có thể giả định rằng trong thời gian RCC ở khoảng cách xa tàu, cho phép nó bắt đầu cơ động di chuyển, các phép đo N N +1 + 1 về tọa độ của nó sẽ được thực hiện. Vì cơ chế có thể bắt đầu với xác suất bằng nhau tại bất kỳ khoảng thời gian xen kẽ nào, nên xác suất của một sự kiện bao gồm thời điểm bắt đầu thao tác ở khoảng thứ n (n 1, 2,) là tiên nghiệm bằng
P
Nếu sự bắt đầu của thao tác không được phát hiện trên chiều (n-1) của tọa độ, thì xác suất tích lũy của thao tác trên chiều thứ n được xác định bởi quan hệ
P =
Sự phụ thuộc của phương sai của pkr gia tốc trong quá trình điều động vào xác suất tích lũy có thể được biểu thị như sau:
2 a = (1 + 4P n) (1-P ohm) (5) trong đó a là gia tốc lớn nhất của PKR dọc theo ổ trục trong quá trình cơ động (3,5 g);
P ohm là xác suất phát hiện chính xác của cơ động. Khi biết phương sai gia tốc pcr (a), và cũng giả sử rằng các giá trị của sai số đo vòng bi đã được biết, có thể tính toán các giá trị tối ưu của hệ số khuếch đại bộ lọc cho các tỷ lệ hiện tại của phương sai sai số trong đo tọa độ, xáo trộn gia tốc ổ trục và chu kỳ khảo sát của radar: bằng ổ trục
(P n) (6) bằng tốc độ thay đổi của ổ lăn (P n) trong đó o 2 phương sai của sai số ước lượng ổ trục;
sự phân tán của sai số đo vòng bi;
R là hệ số tương quan của sai số ước lượng mang và tốc độ thay đổi của nó. Các giá trị của o và R® được xác định bởi các quan hệ sau
2o = + -1
R o = (7)
Thay thế các quan hệ (2) và (3) vào quan hệ (7), chúng ta thu được sự phân tán của sai số ước lượng mang và hệ số tương quan của sai số ước tính mang và tốc độ thay đổi của nó, và thay thế vào biểu thức (6), chúng ta thu được lợi ích lọc được xác định bởi quan hệ (1). Rõ ràng, khi pcr tiếp cận với mỗi khảo sát, xác suất điều động tích lũy tăng lên, điều này gây ra sự gia tăng phân tán gia tốc n cr và do đó, dẫn đến tăng lợi ích bộ lọc và. Với việc phát hiện một thao tác, xác suất điều động tích lũy được gán giá trị "một" và phương sai gia tốc pcr được tính như sau:
= a 2 (1-P xà beng) (8) trong đó xà beng P là xác suất phát hiện sai của cơ động. Trong trường hợp này, r được tính từ quan hệ (4), bộ lọc thu được giá trị lớn nhất. Có tính đến thời gian ngắn của thao tác PKR (1,3 giây), một lần làm mịn với hệ số khuếch đại tăng là đủ (điều này được xác nhận bởi kết quả mô phỏng). Quy trình ước tính xác suất điều động được thực hiện trong phạm vi từ 20,2 đến 5,3 km. Sau khi thao tác được phát hiện, độ lợi của bộ lọc ổ trục được đặt thành các giá trị chỉ được xác định bởi nhiễu trạng thái mục tiêu, độ tăng phạm vi không đổi trong suốt thời gian theo dõi và giá trị của chúng được chọn phù hợp với nhiễu trạng thái mục tiêu. Trong bộ lễ phục. 3 cho thấy một thiết bị theo dõi tự động mục tiêu cơ động trên không thực hiện phương pháp đề xuất. Nó chứa một cảm biến tọa độ đo được 1, một đơn vị làm mịn 2, một đơn vị ngoại suy 3, một đơn vị trễ thứ nhất 4, một bộ nhớ 5, một đơn vị phát hiện thao tác 6, một đơn vị so sánh 7, một đơn vị trễ thứ hai 8, một đơn vị 9 cho tính toán lợi ích bộ lọc. Thiết bị theo dõi tự động mục tiêu trên không cơ động bao gồm một cảm biến nối tiếp 1 của tọa độ đo được, đầu vào là đầu vào của thiết bị, đầu ra của cảm biến 1 của tọa độ đo được kết nối với đầu vào thứ nhất của khối làm mịn 2 và đến đầu vào thứ nhất của khối phát hiện thao tác 6, đầu ra của khối làm mịn 2 được kết nối với đầu vào của khối ngoại suy 3, đầu ra thứ nhất của khối ngoại suy 3 được kết nối với đầu vào của phép so sánh khối 7 và qua khối trễ 4 với đầu vào thứ 4 của khối làm mịn 2 và với đầu vào thứ 2 của khối phát hiện điều động 6, đầu ra thứ 2 của khối ngoại suy 3 là đầu ra của thiết bị, đầu ra của khối 6 phát hiện thao tác được kết nối với đầu vào thứ 2 của khối 9 để tính toán lợi ích bộ lọc và thông qua khối trễ 8 với đầu vào thứ 2 của khối bộ nhớ 5 và với đầu vào thứ 3 của khối 9 để tính toán lợi ích bộ lọc, đầu ra của so sánh khối 7 được kết nối với đầu vào thứ nhất của khối bộ nhớ 5 và đầu vào thứ nhất của khối 9 để tính toán lợi ích bộ lọc, đầu ra của khối bộ nhớ 5 được kết nối với đầu vào thứ 2 của khối và làm mịn 2, đầu ra của khối 9 để tính toán lợi ích bộ lọc được kết nối với đầu vào thứ 3 của làm mịn khối 2. Thiết bị hoạt động như sau. Tín hiệu video của chu kỳ thứ n hiện tại của phép đo tọa độ của mục tiêu được theo dõi từ đầu ra của thiết bị nhận được đưa đến đầu vào của thiết bị theo dõi và theo đó, đến cảm biến 1 của tọa độ đo được. Cảm biến tọa độ đo 1 chuyển đổi tín hiệu video từ dạng tương tự sang dạng số, trích xuất tín hiệu hữu ích và đo các giá trị của tọa độ: mang (P n) và phạm vi (D n). Cảm biến 1 của các tọa độ đo được có thể được thực hiện theo một trong các sơ đồ đã biết cho máy dò mục tiêu trên không tự động. Các giá trị của tọa độ mục tiêu đo được (P n và D n) ở dạng mã tín hiệu được đưa đến đầu vào thứ nhất của khối làm mịn 2, khối này thực hiện hoạt động xử lý tọa độ như sau: khi n 1, ước tính hiện tại tọa độ mục tiêu là
= M n, trong đó M n = P n, D với n 2, ước tính hiện tại của các tham số của quỹ đạo mục tiêu là
= M n, V = (M n-1 -M n) / T o trong đó T khoảng thời gian xem xét của radar; với n> 2, ước tính hiện tại của các tham số của quỹ đạo mục tiêu là
= + (M)
= + (M) / T trong đó và là hệ số trọng số (tăng bộ lọc);
và ước tính các tọa độ và tỷ lệ thay đổi của chúng được ngoại suy cho một cuộc khảo sát. Từ khối 2, các giá trị được làm mịn của tọa độ và tốc độ thay đổi của chúng được đưa vào đầu vào của khối ngoại suy 3. Khối ngoại suy 3 tạo ra các ước tính của các tham số quỹ đạo được ngoại suy trong một thời gian nhất định:
= + VT e; = trong đó T e là giá trị xác định của các khoảng thời gian ngoại suy. Trong thiết bị này, T e T o, T e T zu. Trong trường hợp này, các giá trị tọa độ được ngoại suy cho thời gian từ đầu ra thứ nhất được đưa qua khối trễ 4 đến đầu vào thứ 4 của khối làm mịn 2, nơi chúng được sử dụng để tính toán các thông số quỹ đạo trong chu kỳ tiếp theo và đầu vào thứ 2 của khối phát hiện cơ động 6, trong đó chúng được trừ cho giá trị ổ trục đo được cung cấp cho đầu vào thứ nhất của khối phát hiện cơ động 6 từ cảm biến tọa độ đo được 1 và sự khác biệt kết quả được so sánh với ngưỡng như sau:
П n ->
Giá trị ngưỡng được chọn dựa trên xác suất phát hiện sai bắt buộc của thao tác. Từ cùng một đầu ra, các tọa độ ngoại suy được đưa đến đầu vào của khối so sánh 7, trong đó các giá trị của phạm vi ngoại suy được so sánh với phạm vi của một thao tác có thể từ 5,3 đến 20,2 km. Các giá trị tọa độ T e được ngoại suy cho thời gian được đưa đến đầu ra thứ 2 của khối ngoại suy 3 (đầu ra thiết bị) và được sử dụng để tạo và phát hành dữ liệu chỉ định mục tiêu cho người tiêu dùng. Trong đơn vị so sánh 7, một tín hiệu đơn vị logic được tạo ra nếu các giá trị của phạm vi ngoại suy nằm trong khoảng theo cách có thể, mà từ đầu ra của đơn vị so sánh 7 được đưa đến đầu vào thứ nhất của đơn vị bộ nhớ 5 , trong khi cấm cấp lợi ích bộ lọc cho khối làm mịn 2, đồng thời tín hiệu tương tự được đưa đến đầu vào thứ nhất của khối 9 để tính toán lợi ích bộ lọc và bắt đầu cấp lợi ích cho khối làm mịn khối 2. Nếu các giá trị của phạm vi ngoại suy không nằm trong khoảng của phạm vi của một phép điều động có thể xảy ra, thì tín hiệu 0 logic được tạo ra, cấm đầu ra của hệ số khuếch đại từ khối 9 để tính toán hệ số khuếch đại bộ lọc và bắt đầu đầu ra của hệ số khuếch đại từ khối bộ nhớ 5. Khối bộ nhớ 5 lưu trữ các lợi ích của bộ lọc, các giá trị của chúng là do nhiễu trạng thái đích. Trong khối 9 để tính toán hệ số khuếch đại bộ lọc, hệ số khuếch đại được tính trong trường hợp xuất hiện tín hiệu đơn vị logic và không có tín hiệu phát hiện điều động theo các quan hệ (1), (2) và (3), và trong trường hợp xuất hiện tín hiệu "điều động được phát hiện" theo quan hệ (1), (2) và (4). Trong khối 6, một tín hiệu “đã phát hiện cơ động” được tạo và cung cấp cho khối 9 để tính toán độ lợi bộ lọc, tín hiệu tương tự được gửi đến khối 8 trì hoãn và bị trễ một khoảng thời gian xem xét được đưa đến khối bộ nhớ 5 và 9 và tính toán độ lợi bộ lọc. Hiệu quả của phương pháp đề xuất được đánh giá bằng mô phỏng với các dữ liệu ban đầu sau:
Tầm phóng của hệ thống tên lửa chống hạm "harpoon" là 100 km;
Quá tải PKR trên cơ động 4 g;
Thời gian của cơ động là 4 s;
Thời gian khảo sát radar 2s;
Việc điều động bắt đầu từ cuộc khảo sát thứ 13 đến ngày 14. Trong bộ lễ phục. Hình 2 cho thấy sự phụ thuộc của sai số chuẩn hóa của phép ngoại suy tọa độ vào một khảo sát trên số đo trong đó:
1 phương pháp đề xuất;
2 phương pháp đã biết. Khi thực hiện phương pháp được đề xuất, độ chính xác của phép ngoại suy tọa độ được tăng lên gấp đôi.
Yêu cầu
PHƯƠNG PHÁP THEO DÕI QUẢN LÝ MỤC TIÊU KHÔNG KHÍ, dựa trên phép đo tọa độ của radar rời rạc, làm mịn các tham số quỹ đạo mục tiêu bằng cách sử dụng - bộ lọc trong các phần của chuyển động tuyến tính với hệ số khuếch đại bộ lọc được xác định bởi nhiễu trạng thái mục tiêu, được xác định từ các tỷ lệ: bằng ổ trục 
trong đó j là chu kỳ làm mịn hiện tại;
theo tỷ lệ thay đổi mang
và thay đổi độ lợi của bộ lọc trong các phần của cơ động mục tiêu, được đặc trưng ở chỗ tại thời điểm đi vào phần của quỹ đạo, trên đó, theo thông tin ưu tiên về các đặc điểm quỹ đạo của mục tiêu, có thể thực hiện thao tác, tín hiệu mang mục tiêu được làm mịn với hệ số khuếch đại bộ lọc được đặt phù hợp với xác suất tích lũy của sự điều động của mục tiêu được theo dõi,
P n (N n + 1),
trong đó N là số phép đo trong khu vực có thể điều động được;
n là số chu kỳ làm nhẵn trong phần làm nhẵn trong khu vực có thể điều động từ các quan hệ chịu lực (1)
theo tỷ lệ thay đổi ổ trục (2) 
trong đó 2 là sự phân tán của sai số đo vòng bi;
gia tốc tối đa của mục tiêu trong quá trình cơ động;
P về. m là xác suất phát hiện chính xác sự điều động;
T o giai đoạn khảo sát radar,
và tại thời điểm phát hiện điều động mục tiêu, tín hiệu mang được làm mịn một lần với bộ lọc thu được a và b từ quan hệ (1) và (2), với giá trị r từ quan hệ 
trong đó P l. Về. m là xác suất phát hiện sai của thao tác điều động và trong các chu kỳ làm mịn tiếp theo, các tham số quỹ đạo được làm mịn với độ lợi bộ lọc, các giá trị của chúng tương ứng với các số tiếp theo của chu kỳ làm mịn hiện tại, được xác định từ quan hệ 
trong đó i 0, 1, 2, số chu kỳ sau khi phát hiện điều động;
thiết lập bộ nhớ bộ lọc do nhiễu trạng thái đích;
m và m là độ lợi của bộ lọc tại thời điểm điều động mục tiêu.
Tư liệu thông tin "góc bạn đọc trẻ"
Tiến sĩ xa để tiêu diệt
Mua axit sunfuric ở đâu?