Ви є тут

Методи підвищення завадостійкості систем вторинної радіолокації

Автор: 
Булай Андрій Миколайович
Тип роботи: 
Дис. канд. наук
Рік: 
2007
Артикул:
3407U005249
129 грн
Додати в кошик

Вміст

РАЗДЕЛ 2
ОБНАРУЖЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ ОБЪЕКТОВ СИСТЕМОЙ ВТОРИЧНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ ПРИ ДЕЙСТВИИ
ВНУТРИСИСТЕМНЫХ, А ТАКЖЕ ПРЕДНАМЕРЕННЫХ КОРРЕЛИРОВАННЫХ И НЕКОРРЕЛИРОВАННЫХ
ПОМЕХ
Создание единой информационной сети систем наблюдения [4, 24, 25] предполагает
автоматическое обнаружение-измерение координат ВО информационными средствами.
Системы ВРЛ являются важной обеспечивающей системой и обязаны органически
входить в единую информационную сеть. Если теория и практика построения
автоматических обнаружителей-измерителей координат ВО для систем первичной
радиолокации достаточно подробно рассмотрена в существующей технической
литературе, то рассмотрение этих вопросов для систем ВРЛ имеет некоторый
пробел. В частности, не достаточно полно оценено влияние флуктуационных и
импульсных помех на качество обнаружения ВО системами ВРЛ, не обоснован выбор
величины цифрового порога в зависимости от КГ самолетного ответчика . Кроме
того, существующие системы ВРЛ имеют определенные различия в схемотехническом
построении, в использовании запросных и ответных сигналов.
В разделе, на основании оптимизации обнаружения ВО в цепи запросчик-самолётный
ответчик-запросчик системы ВРЛ, проводятся исследования вопросов обнаружения ЗС
в СО при наличии импульсных и флуктуационных помех в канале запроса, синтеза и
анализа оптимального обнаружителя ЗС при многоканальном приёме в СО, синтеза и
анализа оптимального обнаружителя ВО в запросчиках систем ВРЛ при наличии
конечного значения КГ СО и наличии импульсных помех в канале ответа.
2.1. Оптимизация обнаружения воздушных объектов системой вторичной радиолокации
Рассмотрим процесс обнаружения ВО системой ВРЛ, так как он включает в себя все
этапы получения и обработки информации в системах ВРЛ. Обнаружение ВО системой
ВРЛ осуществляется на запросчике по результату обнаружения пачки ответных
сигналов. То есть, обнаружение ВО системой ВРЛ является результатом обнаружения
ЗС на СО и пачки ОС на запросчике. В связи с этим, представляет интерес
рассмотрение вопросов оптимизации обнаружения ВО системой ВРЛ, то есть системой
осуществляющей двукратное обнаружение.
Статистическая трактовка процесса обнаружения ВО системой ВРЛ как результат
обнаружения каждого импульса из пачек запросных и ответных сигналов в каналах
системы ВРЛ может быть представлена в виде, показаном на рис. 2.1.

Точки х, n, y и r на данной схеме принадлежат соответственно пространствам
параметров сигнала С, помех П, наблюдений Н и решений Р. Индексы 1 и 2
обозначают принадлежность к запросному каналу и ответному каналу системы ВРЛ
соответственно. Преобразователь ответчика П осуществляет однозначное
преобразование всех точек пространства решений ответчика в пространство
параметров ОС, передаваемого запросчику системы ВРЛ.
Будем рассматривать задачу обнаружения ВО в системе ВРЛ как проверку двух
гипотез – Н0 – гипотеза, состоящая в том, что сигнал о наличии ВО отсутствует,
Н1 – гипотеза, состоящая в том, что сигнал о наличии ВО принят, и попытаемся
найти оптимальные правила принятия решений на СО и запросчике.
Пусть каждое пространство включает в себя только две точки x10 и x11 по каждому
из i принятых запросных сигналов, которые соответствуют отсутствию запросного
сигнала и приему запросного сигнала с амплитудой, равной пороговому значению
обнаружения. Соответственно остальные пространства также содержат по две точки
для каждого из принятых сигналов, которые будем обозначать теми же индексами.
Так как процесс обнаружения ВО состоит из М процессов обнаружения сигналов в
канале запросчик-самолётный ответчик-запросчик в соответствии с количеством
сигналов в пачке, то рассмотрим процесс обнаружения сигналов, обобщив его в
дальнейшем на обнаружение ВО. Цены принятых запросным каналом системы ВРЛ
решений по каждому из сигналов в рассматриваемом случае можно описать матрицей
стоимостей
Общее выражение среднего риска для ситуации двукратного обнаружения [59] можно
записать в следующем виде при обнаружении одиночного сигнала в канале
запросчик-самолётный ответчик-запросчик
, (2.1)
где P(x1) – априорное распределение вероятностей значения параметра x1;
P(y1|x1) и P(y2|x2) – условные функции правдоподобия для реализаций, принятых
СО и запросчиком системы ВРЛ соответственно; д(r1|y1) и д(r2|y2) – правила
решений, описывающие алгоритм работы СО и запросчика системы ВРЛ
соответственно.
Предположим, что преобразователь решений СО в ОС идеальный. В этом случае можно
записать для каждого сигнала пачки P(y2|x2)=P(y2|r1).
Таким образом, оптимальное правило принятия решения на СО можно найти путем
минимизации выражения (2.1) как функционала от д(r1|y1) по каждому из
импульсов.
Учитывая, что условная функция распределения вероятностей принятых запросчиком
решений, характеризующая качество работы решающего устройства запросчика
системы ВРЛ, равна
и что д(r11|y1)+д(r10|y1)=1, выражение (2.1) можно записать в следующем виде
, (2.2)
где
Как следует из (2.2), оптимальное правило, минимизирующее средний риск
д(r11|y1)=1 при условии, если
(2.3)
Используя равенство P(r21|r1)+P(r20|r1)=1, можно упростить выражение (2.3).
После преобразований окончательно получаем выражение для обобщенного отношения
правдоподобия при обнаружении одиночных запросных сигналов
Таким образом, оптимальный обнаружитель ЗС самолетного ответчика системы ВРЛ в
байесовом смысле должен сравнивать с порогом обобщенное отношение
правдоподобия. Величина порога не зависит от алгоритма и качества работы
запросчика системы ВРЛ и полностью определяется заданными для системы ВРЛ в
целом стоимостями решений.
Для определения байесо