Автомат захвата сопровождаемой траектории

 

Использование: в радиолокационной технике, в частности при вторичной обработке радиолокационной информации бортовых обзорных радиолокационных станций, осуществляющих построчный обзор просматриваемого пространства. Устройство реализует критерии обнаружения траекторий сопровождения целей типа l/m, где m - число периодов обзора; l - число строк зоны обзора, на которых было произведено обнаружение цели. 4 ил.

Изобретение предназначено для использования в радиолокационной технике в частности при вторичной обработке радиолокационной информации обзорных радиолокационных станций (РЛС).

Оно предназначено для принятия решения о наличии траектории цели при анализе информации, полученной за несколько циклов обзора (Кузьмин С.З. Цифровая обработка радиолокационной информации. М. Сов. радио, 1967, с.255). Алгоритмы, на основе которых построены устройства автозахвата траекторий, базируется на критериях обнаружения l из m (l/m). Траектория возникает с появлением одной отметки цели и передается на сопровождение при попадании в соответствующие стробы (зоны связи) отметок цели в l периодах обзора из m соседних периодов обзора. Например, при применении критерия 3/4 траектория передается на сопровождение при наличии обнаружений (меток цели) в трех периодах обзора подряд или при появлении трех отметок цели в скользящем окне в четырех периодах обзора (Кузьмин С.З. Цифровая обработка радиолокационной информации. М. Сов.радио, 1967, с.280). Алгоритмы, базирующиеся на критериях 3/4 могут быть реализованы в виде программ ЦВМ, либо в виде устройств (Самсоненко С. В. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов. М. Воениздат МО СССР, 1968, с.102, рис.4.19). Последнее устройство принято в качестве прототипа предлагаемого изобретения. Устройство прототипа состоит из последовательно соединенных линий задержки на период обзора и логических элементов И или ИЛИ, вместо которых могут быть использованы суммирующее и пороговое устройства (Самсоненко С.В. Цифровые методы оптимальной обработки радиолокационных сигналов. М. Воениздат МО СССР, 1968, с.106,108 рис. 4.21). Вместо линий задержки могут быть использованы элементы памяти (триггеры), соединенные последовательно в сдвигающий регистр (Кузьмин С.З. Цифровая обработка радиолокационной информации. М. Сов. радио, 1967, с. 211-212, рис.3.18).

Применение устройства, синтезированных с использованием критерия l/m, позволяет обнаружить траекторию цели за минимальное время равное lT, где T - время обзора, а максимальное время обнаружения траектории цели равно mT. Обычно число l принимают равным 2-3, а m 3-5, время периода обзора 3,5-7 с. Отсюда, минимальное время на захват траектории сопровождаемой цели лежит в пределах 7-21 с, что вполне приемлемо при захвате цели на больших дальностях, и в то же время совершенно неприемлемо при обнаружении цели на малых дальностях при сопровождении целей в передней полусфере.

Задачей изобретения является создание устройств уменьшающих время, затраченное на захват сопровождаемой цели бортовыми РЛС (БРЛС).

Поставленная задача достигается тем, что в устройство "Автомат захвата сопровождаемой траектории", реализующее критерий l/m, состоящее из (m-1) последовательно соединенных линий задержки на период обзора, выходы которых соединены с (m-1) входами первого сумматора, выход сумматора подключен к входу порогового устройства, порог которого задан числом l, введены второй сумматор и (k-1) последовательно соединенных линий задержки на время строки, где K число строк зоны обзора, выходы этих линий задержки соединены с (K-1) входом второго сумматора, выход которого подключен к m-му входу первого сумматора и ко входу первой линии задержки на период обзора, вход устройства подсоединен к входу второго сумматора и первой линии задержки на время строки.

Сокращение времени на захват траектории за счет введения линий задержки на период обзора обусловлено тем, что в современных БРЛС применяется построчный обзор пространства (Л.И.Дудник и Чересов Ю.И. Авиационные радиолокационные устройства. /Под редакцией Л.И.Дудник. Издание ВВИА им. Н.Е.Жуковского, 1986, с.374, рис.12.10).

Луч перемещается по азимуту, на границе зоны обзора смещается по углу места на величину Δ_c (Δ_c межстрочное расстояние). Для предотвращения пропуска целей должно быть меньше ширины луча антенны по углу места.

Отсюда, на больших дальностях (дальностях обнаружения цели) цель обнаруживается один раз за цикл обзора. С уменьшением дальности мощность отраженного от цели сигнала увеличивается, увеличивается вероятность обнаружения цели, и она начинает обнаруживаться не только на одной строке, но и на двух смежных строках, а на малых дальностях возможно появление меток цели и на трех смежных строках в течение одного периода обзора.

Вывод носителя БРЛС в район радиоконтакта с целью может производиться в зависимости от тактики как на больших, так и на средних и малых дальностях.

Использование числа строк, на которых произошло обнаружение цели, вместо использования числа обзоров, в течение дальности которых было произведено обнаружение цели, при синтезе устройства, реализующих критерий l/m позволяет резко сократить время на захват траектории цели на средних и малых дальностях.

Так при применении устройств использующих критерии 3/5, это время сокращается с 3T до 1T при обнаружении цели на трех строках.

На фиг. 1 представлена блок-схема автомата захвата сопровождаемой траектории.

Автомат захвата сопровождаемой траектории содержит первую линию задержки на время строки Л. З.стр-1, вторую Л.З. стр-2, (K-1)-ую Л.З.стр-3, второй сумматор 4, первую линию задержки на период обзора Л.З.т-5, вторую Л.З.т-6, третью Л.З.т-7, (m-1)-ую Л.З.т-8, первый сумматор 9, пороговое устройство с порогом l-10.

Описание работы автомата захвата сопровождаемой траектории произведем на примере работы устройства, реализующем критерий 3/5, при числе строк зоны обзора K=4.

Действие предлагаемого устройства рассмотрим в трех ситуациях, имитирующих процесс обнаружения на больших, средних и малых дистанциях. При первой ситуации обнаружение цели производится в первом, третьем и пятом циклах обзора, соответственно на второй, третьей и второй строках. Во второй ситуации обнаружение цели производится на третьей строке первого цикла обзора и на второй, третьей строках третьего цикла обзора. В третьей ситуации обнаружение производится на второй, третьей и четвертой строках первого цикла обзора.

На фиг. 2,3,4 представлены временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства, реализующего критерии 3/5 в трех вышеприведенных ситуациях.

На этих фигурах позиция, например, 24 соответствует временному интервалу существования 4 строки второго периода обзора. "1" на входе обозначает появление отметки обнаруженной цели на соответствующей строке. Вертикальные цифры 1-9 обозначают выходы блоков устройств, соответствующих номеров. На выходе сумматора 4 образуется сумма обнаружений за первый цикл обзора, а на выходе сумматора 3 сумма обнаружений за 5 циклов обзора.

На фиг. 2 представлены временные диаграммы при первой ситуации. Сигнал обнаружения цели появляется на позициях 12, 33, 52 на входе устройств в виде "1". На выходе устройств 1, 2, 3 этот сигнал появляется с запаздыванием, соответствующим времени существования одной, двух, трех строк.

На выходе сумматора 4 образуется последовательность единиц, которая с запаздыванием на 1, 2, 3, 4 периодов обзора появляется на выходе блоков 5, 6, 7, 8.

С момента появления первой отметки обнаружения на выходе сумматора 9 образуется последовательность единиц, которая после второго превращения в последовательность "2", которая сменяется "3" в момент появления третьего измерения, что приводит к срабатыванию порогового устройства.

Устройство в условиях второй ситуации (фиг.3) на момент времени 32 работает аналогично работе в первой ситуации.

В момент времени 33 происходит обнаружение цели на смежной строке, что приводит к появлению "2" на выходе сумматора 4 и 3 на выходе сумматора 9.

При работе устройства в условиях третьей ситуации, когда обнаружение производится на трех смежных строках, на выходе сумматора 4 и 9 последовательно образуется "1", "2", "3", приводящих к срабатыванию порогового устройства 10, за время существования одного периода.

Из вышеуказанного видно, что на больших дальностях, когда обнаружение производится за один цикл обзора, время на захват траектории цели соответствует времени захвата цели прототипом. При сближении с целью сигнал начинает обнаруживаться на смежных строках, что приводит к уменьшению времени на захват цели на малых и средних дальностях.

При обнаружении цели на 3-х строках на малых дальностях (3 ситуация) время на захват цели уменьшается до времени одного периода обзора.

Отсюда следует, что использование числа строк вместо использования числа обзоров, в течение длительности которых было произведено обнаружение цели, при синтезе устройств, реализующих критерий l/m позволяет резко сократить время на захват траектории цели на средних и малых дистанциях.

Макетный образец предлагаемого устройства прошел летные испытания.

Формула изобретения

Автомат захвата сопровождаемой траектории, реализующий критерий l / m, где l число обнаружений цели, m количество периодов обзора, состоящий из m 1 последовательно соединенных линий задержки на период обзора, выходы которых и вход первой линии задержки на период обзора соединены с m ми входами первого сумматора, выход сумматора подключен к входу порогового устройства, порог которого задан числом l, отличающийся тем, что введены второй сумматор и К 1 последовательно соединенных линий задержки на время строки, где К число строк зоны обзора, выходы этих линий задержки соединены с (К 1)-ми входами второго сумматора, выход которого соединен с входом первой линии задержки на период обзора, вход автомата захвата сопровождаемой траектории подсоединен к К-му входу второго сумматора и входу первой линии задержки на время строки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4