Способ обнаружения групповой цели

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационной станции (РЛС) для установления факта наличия групповой цели в импульсном объеме. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности правильного обнаружения групповой цели в импульсном объеме РЛС, доплеровские частоты сигналов которой совпадают. Сущность изобретения заключается в том, что решение о наличии в импульсном объеме РЛС групповой или одиночной цели формируется на основе анализа невязок измеренных и экстраполированных значений вертикальных и горизонтальных пеленгов цели, которые существенно отличаются у одиночной и групповой цели и не зависят от доплеровских частот отраженных от нее сигналов. 1 ил.

 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в РЛС для установления факта наличия групповой цели в импульсном объеме.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому способу (прототипом) является способ обнаружения групповой цели (см., например, Патент США №4536764 от 20.08.85 г. МПК G01S 7/28, 13/52).

К недостаткам данного способа относится невысокая вероятность правильного обнаружения групповой цели в импульсном объеме РЛС, доплеровские частоты сигналов которой совпадают. Основной причиной этого является то, что разрешающая способность в известном способе ограничена шириной доплеровского фильтра (группы смежных доплеровских фильтров).

Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильного обнаружения групповой цели в импульсном объеме РЛС, доплеровские частоты сигналов которой совпадают.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе обнаружения групповой цели, основанном на формировании и излучении зондирующих сигналов, приеме и обработке отраженных от цели сигналов, включающем измерение и экстраполяцию K пеленгов цели в горизонтальной и вертикальной плоскостях, оценивают невязки между измеренными и экстраполированными значениями пеленгов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, оценивают средние квадратические отклонения (СКО) данных невязок σ1 и σ2, сравнивают их с пороговым значением h, если хотя бы одна из величин σ1 или σ2 превышает пороговое значение h, то формируют решение о наличии в импульсном объеме РЛС групповой цели, в противном случае формируют решение о наличии в импульсном объеме РЛС одиночной цели.

Сущность изобретения заключается в том, что решение о наличии в импульсном объеме РЛС групповой или одиночной цели формируется на основе анализа невязок измеренных и экстраполированных значений вертикальных и горизонтальных пеленгов цели, которые существенно отличаются у одиночной и групповой цели и не зависят от доплеровских частот отраженных от нее сигналов.

Данный способ включает в себя следующие этапы:

1) формируется и излучается зондирующий сигнал радиолокационной станцией K раз;

2) осуществляется прием и обработка K отраженных от цели сигналов, при этом в процессе обработки дополнительно осуществляются следующие процедуры:

- оцениваются невязки между измеренными и экстраполированными значениями пеленгов в горизонтальной и вертикальной плоскостях Δφ1k и Δφ2k в соответствии с выражениями

где и - измеренные значения пеленгов цели в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно, и - экстраполированные значения пеленгов цели в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно, ;

- оцениваются средние квадратические отклонения (СКО) σ1 и σ2 невязок Δφ1k и Δφ2k соответственно в соответствии с выражениями:

- формируется решение о групповой или одиночной цели в соответствии с решающим правилом

где

если q=0, то формируется решение о наличии в импульсном объеме РЛС групповой цели, если q=1, то формируется решение о наличии в импульсном объеме РЛС одиночной цели, h - пороговое значение, определяемое в соответствии с выражением

где η - коэффициент пропорциональности, определяемый исходя из заданной вероятности ошибки первого рода Q в соответствии с выражением

σmax - максимальное значение СКО углового шума одиночной цели.

Данный способ может быть реализован, например, с помощью устройства, структурная схема которого приведена на чертеже, где обозначено: 1 - вычитающее устройство (ВУ), 2 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), 3 - блок оценки СКО (БО СКО), 4 - пороговое устройство, 5 - устройство управления (УУ), 6 - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), 7 - перемножитель.

Устройство реализации предлагаемого способа функционально взаимодействует с приемником РЛС и бортовой цифровой вычислительной машиной (БЦВМ). При этом входная информация поступает с приемника РЛС, а выходная информация поступает в БЦВМ.

ВУ 1.1 предназначено для оценки невязки между измеренным и экстраполированным значением пеленга цели в горизонтальной плоскости Δφ1k в соответствии с выражением (1). ОЗУ 2.1 предназначено для записи и временного хранения K невязок Δφ1k. БО СКО 3.1 предназначен для оценки СКО σ1 в соответствии с выражением (3). ПУ 4.1 предназначено для сравнивания СКО σ1 с пороговым значением h и формирования промежуточного решения q1 в соответствии с выражением (6). УУ 5 предназначено для управления работой элементов устройства реализации предлагаемого способа. ПЗУ 6 предназначено для записи и хранения порогового значения h. Перемножитель 7 предназначен для перемножения величин q1 и q2 и формирования итогового решения q в соответствии с выражением (5). ВУ 1.2 предназначено для оценки невязки между измеренным и экстраполированным значением пеленга цели в вертикальной плоскости Δφ2k в соответствии с выражением (2). ОЗУ 2.2 предназначено для записи и временного хранения K невязок Δφ2k. БО СКО 3.2 предназначен для оценки СКО σ2 в соответствии с выражением (4). ПУ 4.2 предназначено для сравнивания СКО σ2 с пороговым значением h и формирования промежуточного решения q2 в соответствии с выражением (7).

Устройство реализации предлагаемого способа работает следующим образом. УУ 5 управляет работой элементов устройства реализации предлагаемого способа. На один вход ВУ 1.1 на каждый k-й такт работы устройства поступает измеренное значение горизонтального пеленга цели , а на другой вход ВУ 1.1 поступает экстраполированное значение горизонтального пеленга цели . Одновременно с этим на один вход ВУ 1.2 на каждый k-й такт работы устройства поступает измеренное значение вертикального пеленга цели , а на другой вход ВУ 1.2 поступает экстраполированное значение пеленга цели . ВУ 1.1 оценивает невязки между измеренными и экстраполированными значениями пеленга цели в горизонтальной плоскости Δφ1k в соответствии с выражением (1). ВУ 1.2 оценивает невязки между измеренными и экстраполированными значениями пеленга цели в вертикальной плоскости Δφ2k в соответствии с выражением (2). Величины Δφ1k и Δφ2k записываются и хранятся в ОЗУ 2.1 и ОЗУ 2.2 соответственно до наступления K+1 такта работы устройства. На K+1 такт величины Δφ1k и Δφ2k поступают в БО СКО 3.1 и БО СКО 3.2 соответственно. ОЗУ 2.1 и ОЗУ 2.2 обнуляются и переходят в режим записи очередных величин Δφ1k и Δφ2k. БО СКО 3.1 оценивает СКО σ1 в соответствии с выражением (3). БО СКО 3.2 оценивает СКО σ2 в соответствии с выражением (4). СКО σ1 и СКО σ2 поступают на ПУ 4.1 и ПУ 4.2 соответственно. Одновременно с этим из ПЗУ 6 на ПУ 4.1 и ПУ 4.2 поступает пороговое значение h. ПУ 4.1 сравнивает СКО σ1 с пороговым значением h и формирует промежуточное решение q1 в соответствии с выражением (6). ПУ 4.2 сравнивает СКО σ2 с пороговым значением h и формирует промежуточное решение q2 в соответствии с выражением (7). Величины q1 и q2 поступают на перемножитель 7. Перемножитель 7 перемножает величины q1 и q2 и формирует итоговое решение q в соответствии с выражением (5). Таким образом, на выходе перемножителя 7 формируется итоговое решение о наличии в импульсном объеме РЛС групповой цели, если q=0, или одиночной цели, если q=1.

Проведенное исследование с использованием имитационных моделей устройств реализации прототипа и предлагаемого способа показало, что предлагаемый способ позволяет повысить вероятность правильного обнаружения групповой цели, доплеровские частоты которой совпадают по отношению к прототипу в зависимости от условий исследования до 10%.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ обнаружения групповой цели в импульсном объеме РЛС на основе анализа невязок измеренных и экстраполированных значений ее пеленгов.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что учет различия невязок измеренных и экстраполированных значений пеленгов групповой и одиночной целей приведет к повышению вероятности обнаружения групповой цели, доплеровские частоты сигналов которой совпадают.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы элементы, широко распространенные в области электронной и электротехники.

Способ обнаружения групповой цели, основанный на формировании и излучении зондирующих сигналов, приеме и обработке отраженных от цели сигналов, включающий измерение и экстраполяцию K пеленгов цели в горизонтальной и вертикальной плоскостях, отличающийся тем, что оценивают невязки измеренных и экстраполированных значений пеленгов цели в горизонтальной и вертикальной плоскостях для каждого , оценивают средние квадратические отклонения данных невязок σ1 и σ2, сравнивают их с пороговым значением h и если хотя бы одна из величин σ1 или σ2 превышает пороговое значение h, то формируют решение о наличии в импульсном объеме РЛС групповой цели, в противном случае формируют решение о наличии в импульсном объеме РЛС одиночной цели.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пассивным радиолокационным комплексам метрового и дециметрового диапазона. Техническим результатом изобретения является увеличение дальности обнаружения.

Изобретение относится к системам, использующим отражение или вторичное излучение радиоволн. Достигаемый технический результат изобретения - повышение характеристик обнаружения сигналов вторичных радиолокационных систем при низких отношениях сигнал/шум с сохранением точности измерения их параметров.

Изобретение может быть использовано в панорамных радиоприемных устройствах систем радиомониторинга, станций радиопомех, радиолокационных систем, радиопеленгаторах, средствах радио и радиорелейной связи, а также других устройствах, в которых осуществляется обнаружение сигналов источников радиоизлучения, принимаемых на фоне шума с неизвестной интенсивностью.

Изобретение относится к радиолокации. Достигаемый технический результат - уменьшение потерь чувствительности канала обнаружения в условиях наличия множественных несинхронных импульсных помех (НИП) и взаимных помех.

Изобретение направлено на обнаружение квазидетерминированных гармоничных сигналов с неизвестными параметрами и известной огибающей на фоне шумов с неизвестной функцией распределения.

Изобретение относится к технике приема (обнаружения) импульсных сигналов в условиях искажающих частотно-селективных замираний и белого шума. .

Изобретение относится к радиолокационной технике и может найти применение в горноспасательных работах для дистанционного обнаружения жертв аварий, поиска заблудившихся и потерявшихся в лесу, терпящих бедствие в морских условиях рыбаков, особенно при плохой видимости, для поиска туристов, геологов, а также для дистанционного обнаружения пострадавших при чрезвычайных и иных обстоятельствах (несчастные случаи, боевые действия, катастрофы, стихийные бедствия, природные катаклизмы и т.д.).

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи повторяющейся последовательности из N импульсов постоянной частоты шириной t секунд при интервале между импульсами T секунд. Технический результат состоит в повышении надежности принимаемых сигналов за счет сохранения полосы частот отраженного сигнала. Для этого каждый импульс в этой последовательности имеет конкретную постоянную фазу, соответствующую квадратичной последовательности чередования фаз, и эта фаза применима к каждому импульсу в некотором первом смысле модуляции. Этот способ включает операцию фазового модулирования отраженного энергетического сигнала, принимаемого от одного или большего числа объектов, отражающих передаваемую повторяющуюся последовательность из N импульсов постоянной частоты в некотором втором смысле модуляции, противопоставляемом упомянутому первому смыслу модуляции. Способ включает операцию продуцирования из модулированных принятых отраженных энергетических сигналов N уникальных и дискретных переносов частоты принятого отраженного энергетического сигнала как функции дальности r до отражающих объектов, величина которых кратна 1/NT Гц, и эти переносы частоты могут сохранить спектр принимаемого отраженного энергетического сигнала, образуя в комбинации сложный частотный спектр сигнала. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 24 ил.

Изобретение относится к области радиолокационных и лазерных измерений и касается вопросов определения параметров отражения и сигнатур для самолетов, судов и наземных транспортных средств. Достигаемый технический результат - упрощение способа выделения квадратурных компонент отраженной электромагнитной волны при возвратно-поступательном движении или вибрации цели, а также повышение его чувствительности и снижение стоимости его реализации. Указанный технический результат достигается тем, что в способе выделения квадратурных компонент отраженной электромагнитной волны при возвратно-поступательном движении или вибрации осуществляется гомодинный прием отраженного целью сигнала, а разделение квадратурных компонент полученного низкочастотного сигнала осуществляется узкополосными низкочастотными фильтрами, настроенными на соседние гармоники отраженного целью сигнала с гармонической фазовой модуляцией. Способ реализуется при помощи устройства для выделения квадратурных компонент отраженной электромагнитной волны при возвратно-поступательном движении или вибрации цели, выполненных определенным образом. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике первичных дальностных измерений импульсно-доплеровских радиолокационных станций (ИД РЛС). Достигаемый технический результат - повышение помехоустойчивости первичной дальнометрии обнаруженной одиночной либо не разрешаемой по углу и скорости группы рассредоточенных по дальности целей, которые предварительно обнаружены на фоне интенсивных пассивных помех (ПП) с узкополосным энергетическим спектром, например отражений от подстилающей поверхности земли, местных предметов и малоскоростных метеообразований. Указанный результат достигается использованием в измерительном цикле зондирования адаптированных к фоноцелевой обстановке квазинепрерывных сигналов с оптимизированными параметрами модуляции и характеристиками приемообработки локационных сигналов. Благодаря этому обеспечивается типовая для ИД РЛС эффективная доплеровская селекция целей на фоне ПП с возможностью их первичной дальнометрии за один-два цикла зондирования с точностью, соизмеримой с точностью дальностных измерений нониусным методом с многократным перебором используемых частот повторения импульсов. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способам с использованием двойной метки для определения местоположения движущихся объектов в шахте. Достигаемый технический результат – повышение точности определения местоположения движущегося объекта в шахте. Указанный результат достигается за счет того, что высокоточный способ определения местоположения с использованием двойной метки включает в себя способ определения местоположения движущегося объекта первого типа в шахте и способ определения местоположения движущегося объекта второго типа в шахте; способ включает в себя этапы, на которых: осуществляют установку двух меток определения местоположения по горизонтали или по вертикали на движущемся объекте и выполняют их с возможностью осуществления связи с двумя базовыми станциями определения местоположения, установленными вдоль потолка выработки, и получают местоположение движущегося объекта в реальном времени с помощью построения функции оптимизации между расстоянием, определенным по показателю уровня принимаемого сигнала, и расчетным расстоянием между меткой и базовой станцией определения местоположения и поиска минимального значения; решают функцию оптимизации с помощью итерационного процесса, включающего этап определения начального итерационного значения и шага итерации в левом/правом направлении. Способ применим для определения местоположения объектов с профилем в виде полосы, параллельным плоскости выработки (например, шахтная тележка или врубовая машина), или объектов с профилем в виде полосы, перпендикулярным плоскости выработки (например, рабочий). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для повышения точности определения местоположения мобильных средств по сигналам опорных станций наземной локальной радионавигационной системы (ЛРНС). Достигаемый технический результат – повышение точности определения местоположения мобильного средства (МС). Указанный результат достигается за счет того, что способ пространственной селекции расстояний при решении задачи позиционирования МС дальномерным методом в наземной ЛРНС включает измерение расстояний ri (i=1, 2, …, n) от МС с неизвестными координатами до опорных станций ЛРНС с известными координатами Pi, i=1, 2, …, n, фильтрацию измеренных расстояний в медианных фильтрах, вычисление погрешностей между исходными расстояниями и их оценкой после фильтрации с последующей передачей полученных погрешностей в блок управления селекцией для вычисления наибольшей погрешности и формирования команды управления ключом на отключение данной линии, предотвращающее передачу оценок расстояний с наибольшими погрешностями в блок расчета координат МС. 6 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационной станции для установления факта наличия групповой цели в импульсном объеме. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности правильного обнаружения групповой цели в импульсном объеме РЛС, доплеровские частоты сигналов которой совпадают. Сущность изобретения заключается в том, что решение о наличии в импульсном объеме РЛС групповой или одиночной цели формируется на основе анализа невязок измеренных и экстраполированных значений вертикальных и горизонтальных пеленгов цели, которые существенно отличаются у одиночной и групповой цели и не зависят от доплеровских частот отраженных от нее сигналов. 1 ил.

Наверх