Файл: Верба В.С. - Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения (Системы мониторинга) - 2008.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2020
Просмотров: 5982
Скачиваний: 170
Поиск и обнаружение включают обзор области ответственности и приня
тие решения о наличии или отсутствии в элементах разрешения разведываемых
объектов. Частным показателем, характеризующим качество решения данной
задачи, является время обнаружения реально существующего объекта в зоне
ответственности, отсчитываемое от момента его появления. Требования к
этому показателю должны быть заданы в виде функции на множестве наблю
даемых параметров, возрастающей по мере увеличения расстояния от области
ответственности и отражающей степень опасности появления целей в различ
ных областях зоны ответственности. Данная задача может быть представлена в
виде последовательности задач обнаружения целей в элементах разрешения и
принятия решения о наличии целей. Вторая задача может решаться как по ре
зультатам накопления информации в течение нескольких обзоров, так и путем
поиска в ограниченной области пространства. Форма реализации может зави
сеть от требований к частному показателю.
Ограничение в скорости изменения управляемых параметров определяется
инерционностью процессов при перестройке ФАР. В современных ФАР мак
симальная частота перестройки составляет 200 Гц (5 мс), что соответствует
дальности 750 км. Таким образом, при описании процесса управления ФАР
можно использовать в качестве единицы измерения рабочий такт, минимальная
величина которого равна длительности интервала времени, необходимого для
выполнения одной элементарной операции. В принципе величина рабочего
такта может быть изменяемой, но не меньше минимально возможной.
В течение рабочего такта ФАР занята выполнением элементарной опера
ции, направленной на решение одной, из частных задач БРЛС. В числе решае
мых БРЛС задач в условиях воздействия активных помех необходимо реализо
вать следующие:
анализ помеховой обстановки и конфликтно-устойчивое управление ком
плексом с учетом измеренных параметров помех;
обзор (просмотр зоны обзора) при обнаружении воздушных (наземных,
надводных) целей;
непрерывное сопровождение отдельной цели (дискретное сопровождение);
разрешение целей в группе;
распознавание типов целей;
поиск цели в ограниченном объеме пространства;
картографирование или обзор земной (морской) поверхности (при помощи
обычного луча, с доплеровским обострением луча, с синтезированием аперту
ры), селекцию движущихся целей;
поиск и обнаружение ориентиров.
При решении одной из указанных задач используются специфические для
них виды сигналов, параметры этих сигналов, способы распределения излу
чаемой энергии по пространству и алгоритмы пространственно-временной об-
работки сигналов. В связи с указанной особенностью выделяют режимы рабо
ты БРЛС, соответствующие решаемым ею задачам. При решении одновре
менно нескольких задач считается, что БРЛС работает в нескольких режимах
одновременно. Такое упрощенное представление о процессе функционирова
ния системы отражает только внешнюю сторону и не позволяет перейти к де
тализации ее описания в динамике. Поэтому режим функционирования
АК РЛДН молено определить как установленный порядок применения раз
личных способов добывания и обработки информации. Основным режимом
функционирования АК РЛДН при ведении разведки следует считать такой
порядок применения способов добывания и обработки информации, который
является оптимальным для наиболее общих или наиболее вероятных условий
обстановки.
Вполне вероятно, что ресурсы ФАР могут быть разделены таким образом,
что одновременно будет выполнено несколько различных задач. В этом случае
произойдет разделение не по времени, а по энергетике.
Зависимость состава решаемых частных задач от времени можно предста
вить в виде вектора z(t)-iz
1
(t),...,z
N
(t)), компоненты которого принимают
значения ноль, если в момент времени
t
соответствующая задача (работа, вид
работы) не выполняется, и единица - в противном случае. Состав решаемых
задач не может быть определен с учетом текущей обстановки, а должен фор
мироваться на основе требуемого качества отображения разведываемой обста
новки. В том случае, когда одновременно на некотором интервале времени ре
шается более одной задачи, временной и энергетический ресурсы должны быть
распределены между этими задачами. Выбор возможного способа распределе
ния ресурсов ограничивается возможностями ФАР и определяется путем опти
мизации по критерию достижения некоторой цели функционирования в тече
ние определенного интервала времени.
Принятие решения о распределении поисковых ресурсов принимается на
основании оценки возможностей АК РЛДН по ведению разведки в текущих ус
ловиях помехово-целевой обстановки.
Управление в реальном масштабе времени по большому числу изменяе
мых параметров сводится к целенаправленному «включению» соответствую
щих условиям применения вариантов функционирования (цифровой обработки
Ρ ЛИ). Изменение требований к информации в динамике конфликта задает из
меняющуюся цель функционирования АК РЛДН, что приводит к необходимо
сти коррекции управления даже при стационарных (сложившихся) условиях
обстановки.
Реализация принципа иерархической организации оптимального управле
ния на вышестоящей иерархической ступени обработки информации заключа
ется в выборе таких способов, которые в текущих условиях являются опти-
мальными, а на нижестоящей иерархической ступени - в детализации условий
и подборке по ним оптимальных параметров для соответствующего уровня.
Активное поисковое усилие заключается в излучении определенного вида
сигнала заданной мощности в направлении на постановщик помех и анализе
реакции в виде ответных излучений с целью установления порога обнаружения
станцией РТР и способа реакции постановщика помех на данный вид сигнала.
Прием и анализ создаваемых ответных помех может осуществляться как при
емным устройством БРЛС с ФАР, так и станцией РТР, входящей в состав
АК РЛДН. Пассивное поисковое усилие состоит в разведке излучений, посту
пающих с направлений, на которых могут находиться постановщики помех, без
излучения зондирующих сигналов. Разведка излучений может выполняться в
заданной области пространства при помощи РЛС или совместно со станцией
РТР. Применение станции РТР позволяет освободить поисковый ресурс БРЛС.
Для повышения качества разведки станции РТР могут выдаваться целеуказания
по частоте и угловому направлению.
При анализе помеховой обстановки выделяются следующие ситуации:
постановка помех (ПП) индивидуальной защиты;
постановка помех групповой (коллективной защиты) из боевых порядков
(в этом случае ПП впереди группы самолетов);
постановка помех из зон барражирования.
Для каждой ситуации выполняются определенные закономерности в по
становке помех и вырабатываются соответствующие им способы борьбы с по
мехами, основанные на более детальном анализе имеющихся сведений о воз
душной обстановке, видах и параметрах излучаемых помех и закономерностей
в постановке этих помех.
При анализе помеховой обстановки также должна отслеживаться законо
мерность между излучением сигнала в определенных направлениях и ответной
реакцией противника, выраженной в постановке ответных активных помех, а
также временем реакции и степенью адекватности создаваемых помех. Такой
анализ совместно с имеющейся информацией о целевой обстановке позволит
определить местоположение средств радиотехнической разведки противника,
разнесенных в пространстве со средствами постановки помех.
Для обеспечения возможности принятия решений о выборе той или иной
структуры обработки информации на этапе проектирования обосновывается
минимально достаточное, но эффективное в диапазоне прогнозируемых усло
вий применения множество режимов функционирования АК РЛДН, содержа
щее совокупность вариантов добывания и обработки информации, относящих
ся к различным иерархическим уровням построения системы обработки ин
формации. При этом неэффективными считаются такие алгоритмы, которые не
являются предпочтительными по отношению к другим при любых условиях и
по любым показателям. Например, сравнение алгоритмов оценивания парамет-
ров траекторий, основанных на калмановской фильтрации и а-, β-фильтрации
показывает, что при решении разных задач и различных условиях обстановки
каждый из них может иметь преимущества перед другим. Если первый из этих
алгоритмов существенно точнее в стационарных условиях обстановки, то вто
рой алгоритм значительно устойчивее при нестационарных флуктуациях траек
тории движения сопровождаемого объекта.
В соответствии с иерархической структурой системы обработки информа
ции в АК РЛДН при проектировании БРЛС могут быть определены следующие
альтернативные варианты функционирования.
Способы зондирования пространства:
использование различающихся видов зондирующих сигналов (сложные:
ФКМ, ЛЧМ и др., простые импульсы, пачки импульсов и др.) с различной час
тотой повторения импульсов, изменением частоты повторения импульсов, из
менением вида сигнала или несущей частоты от импульса к импульсу, измене
нием параметров зондирующих сигналов (мощность или длительность);
использование различных способов обзора пространства (с узкой или ши
рокой диаграммой направленности) и способов поиска целей в зоне ответст
венности (последовательный, случайный, управляемый и др.).
Способы определения координат объектов:
угломерно-дальномерный;
разностно-дальномерный;
суммарно-дальномерный;
угломерно-разностно-дальномерный (в зависимости от возможного соста
ва информационных датчиков).
На этапе траекторной обработки информации при обнаружении целей
должны использоваться алгоритмы с управляемыми критериями принятия
решений об обнаружении траекторий и сбросе с сопровождения; при оценке
параметров траекторий должны использоваться алгоритмы устойчивой
фильтрации с управляемой памятью (для стабилизации ошибок при флуктуа
циях траекторий целей) и возможностью применения разнотипных измерений
(координатные отметки, пеленги, разности дальностей, суммы дальностей) для
оценивания текущих параметров траекторий; при сопровождении траекторий
должны использоваться алгоритмы сопровождения одиночных целей (с раз
личными гипотезами о характере флуктуации их траектории), групповых (для
различных условий плотностей целей в группе, размеров групп и их численно
го состава), маневрирующих целей (различающихся интенсивностью и видом
маневра), алгоритмы сопровождения в условиях интенсивного потока ложных
отметок.
На этапе совместной обработки информации должны применяться алго
ритмы совместной обработки разнотипных измерений в зависимости от со
става информационных датчиков: алгоритмы, основанные на методах триангу-
ляции или самотриангуляции, предполагающие использование информации
оповещения от взаимодействующих источников информации; алгоритмы объе
динения и отождествления разнотипной информации от различных источни
ков; алгоритмы распознавания целей по разнотипной информации и определе
ния боевого порядка групп целей.
Общая схема организации управления в АК РЛДН в условиях РЭП осно
вана на введении обобщенного показателя эффективности для каждого из ие
рархических уровней обработки информации. Выбор способа функционирова
ния БРЛС осуществляется по критерию максимизации этого показателя в иден
тифицируемых условиях обстановки.
Обобщенный показатель эффективности, представленный в виде вероят
ности обеспечения требований потребителей к качеству информации, зависит
от ряда свойств частных характеристик выдаваемой информации. Указанные
свойства проявляются в виде совместного закона распределения частных ха
рактеристик. Наличие разнородных потребителей учитывается следующим об
разом.
Каждый потребитель предъявляет требования к информации по опреде
ленному составу характеристик. Следовательно, для каждого потребителя оп
ределено нечеткое множество требований в специфичном для данного потре
бителя пространстве характеристик: Ω£
ρ
a Q
k
. Характеристика информации
представляет собой числовую функцию, заданную на пространстве оценок об
становки, т.е. это функция от выданной в течение функционирования БРЛС
АК РЛДН информации данному потребителю. В связи со случайным характе
ром оценки обстановки характеристики информации также являются случай
ными величинами. Совместный закон их распределения может быть представ
лен многомерной функцией плотности распределения вероятностей f(%). Тогда
обобщенный показатель можно определить следующим выражением:
Учитывая, что события статистически зависимы, используя
формулу полных вероятностей, можно получить выражение для W через инте
гралы от функции ί(χ)πο нечетким множествам.
Закон распределения характеристик информации ί(χ) зависит от ряда фак
торов, обусловленных как действиями противостоящей стороны, так и дейст
виями АК РЛДН по добыванию информации в условиях радиоэлектронного
подавления.
Особенность обобщенного показателя качества состоит в том, что он мо
жет быть оценен только путем сравнения реальной обстановки и оценки обста
новки, выдаваемой АК РЛДН. Сведения о реальной обстановке не могут быть