Главная > Разное > Активные фазированные антенные решетки
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

9.7. Заключение

Данная глава посвящена разработке и исследованию помехоустойчивого алгоритма распознавания объектов в СШП-радиолокации с использованием

мулянтов высокого порядка на основе формирования сигнатур целей. По результатам исследований, проведенных в рамках поставленной задачи сделаны следующие выводы.

Представленные основные положения метода сингулярных разложений показали, что электромагнитное поле, рассеянное радиолокационным объектом, можно представить в виде суммы комплексных экспонент, определяемых собственными частотами цели Ввиду своей независимости от ракурса цели, собственные частоты объектов могут быть использованы как сигнатуры для их различения. На основании этого произведен синтез резонансной модели излучений радиолокационных объектов в СШП радиолокации, основанной на экспериментальных данных рассеяния масштабных макетов самолетов F-4 и МИГ-27. Синтез резонансной модели выполнен с учетом возможности изменения ракурса радиолокационными объектами.

Предпочтительным критерием оценки качества работы методов и алгоритмов определения параметров резонансной модели объектов является величина дисперсии оценок полюсов, зависящая от отношения сигнал/шум. Использование этого критерия позволяет проводить оценку абсолютной точности методов при сравнении результатов обработки с границей Рао-Крамера.

Проведенный анализ статистик высокого порядка случайных процессов, детерминированных импульсных и периодических сигналов показал, что кумулянты выше 2-го порядка для гауссовского случайного процесса равны нулю. Анализ статистик высокого порядка резонансных моделей самолетов позволил установить, что кумулянты 2-го порядка (автокорреляция) резонансной модели объектов СШП радиолокации позволяют уменьшить уровень шума в данных по сравнению с исходным сигналом; в кумулянтной последовательности 3-го порядка наряду с уменьшением мощности шума происходит значительное уменьшение уровня сигнала, поскольку кумулянты 3-го порядка для симметричных сигналов тождественно равны нулю: в одномерном сечении последовательности кумулянтов 4-го порядка происходит значительное уменьшение уровня шума при сохранении уровня сигнала, что позволяет увеличить точность оценки параметров резонансных излучений объектов в СШП радиолокации или увеличить дальность действия системы распознавания объектов.

На основании анализа статистик высокого порядка резонансных излучений объектов в СШП радиолокации определены одномерные сечения кумулянтных последовательностей 3-го и 4-го порядков, несущие в себе информацию о полюсах резонансных моделей объектов. Использование этих сечений позволило значительно подавить аддитивный гауссовский шум, присутствующий в данных и позволило повысить достоверность распознавания радиолокационных объектов.

В результате проведенного сравнительного анализа методов оценки информационных параметров резонансных моделей радиолокационных объектов можно сделать вывод о том что при выбранных моделях полезного сигнала и шума наиболее перспективным методом, обеспечивающим наивысшую точность при одинаковых аппаратно-временных затратах, является метод матричных пучков совместно с кумулянтами 4-го порядка.

Оценка полюсов резонансной модели объектов СШП радиолокации с использованием кумулянтов 4-го порядка позволяет увеличить точность оценки

полюсов моделей объектов на 5-10 дБ но сравнению с традиционной автокорреляционной обработкой, при этом шумовая граиица работоспособности методов уменьшается до величины отношения сигнал/шум порядка q = 0 дБ.

Проведенное исследование зависимости дисперсии полюсов резонансных моделей объектов от их добротности показало, что при больших отношениях сигнал/шум дисперсия оценок полюсов практически не зависит от добротности полюсов. При малых отношениях сигнал/шум оценка параметров резонансных моделей возможна только при использовании кумулянтов 4-го порядка, показывающих приемлемые результаты даже для полюсов с единичной добротностью Установлено, что при большой добротности полюсов резонансной модели кумулянты 3-го порядка устремляются к нулю, что приводит к невозможности их использования для решения задачи идентификации радиолокационных объектов.

Разработан алгоритм распознавания объектов в СШП-радиолокации с использованием кумулянтов 4-го порядка на основе формирования сигнатур целей. В качестве сигнатур радиолокационных объектов предложено использовать точки в -мерном пространстве, каждая из координат которого соответствует истинному значению полюса на комплексной z-плоскости цели. Расстояние между оценкой точки в пространстве сигнатур для распознаваемого объекта и сигнатурами радиолокационных объектов, хранящимися в банке данных, является критерием для о распознавания Такой подход позволяет создать автоматизированную радиолокационную систем) распознавания объектов.

В качестве показателя качества различения объектов использовалась вероятность правильного различения. Исследование зависимости вероятности правильного различения от отношения сигнал/шум, набора информационных признаков и параметров собственных частот резонансной модели объектов в СШП-радиолокации позволило выбрать наилучшее сочетание признаков для заданного набора классов объектов. Это дает возможность проводить оптимизацию характеристик системы сигнатурного распознавания радиолокационных объектов.

Альтернативным способом различения объектов является формирование специальных сигналов - Е-импульсов. согласованных с параметрами собственных частот распознаваемых объектов. Учитывая слабую зависимость дискриминационного параметра, по которому проводится распознавание, от ракурса облучения объекта, данный метод может быть успешно использован для распознавания объектов в СШП-радиолокации.

Методы оценки параметров полюсных моделей, рассмотренные в данной главе, используются не только в радиолокации, но и при решении целого ряда сложных проблем. В частности, при моделировании трехмерных электромагнитных структур, обработке сигналов в СШП антенных решетках и проведении измерений в широкой полосе частот.

ЛИТЕРАТУРА

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление