Simulation model of the radar environment of an intelligent control system for distributed radar facilities
Authors: Сергеев М.Б. , Сенцов А.А. , Григорьев Е.К. , Ненашев С.А. 
Published: July 2024

Начало массового использования малых беспилотных летательных аппаратов в различных целях породило проблему их безопасного и контролируемого перемещения в пространстве. В статье показана целесообразность применения распределенных систем в целях повышения точности измерений траекторных координат воздушных объектов. Перечень функций, которые должны осуществлять распределенные системы обнаружения воздушных объектов включает управление режимами работы каждого источника локационных данных по сканированию области воздушного пространства, получение информации о движущихся объектах, вычисление по обработанным данным координат и направления движения (составляющих векторов скорости), а также прогнозирование положения воздушного объекта для принятия решения о выдаче информации в сопряженные системы. Предложены варианты схем расположения автономных пунктов наблюдения, а также их достоинства и недостатки. Описан процесс моделирования распределенной системы, состоящей из двух мобильных радиолокационных станций, применимой для отработки методов обнаружения и оценки координат воздушных объектов. Для разрабатываемой имитационной модели получены аналитические соотношения для расчета координат наблюдаемых воздушных объектов по дальномерной и угломерной информации. Предложена структурная схема этапов моделирования для определения траекторных координат воздушных объектов. Модель построена на основе угломерной и дальномерной информации, полученной по результатам проведения натурных экспериментов. Разработанная имитационная модель предназначена для выбора параметров проектируемых систем, а также отработки алгоритмов совмещения радиолокационных данных от двух автономных РЛС с общей зоной наблюдения в единое информационное поле для определения траекторных координат подвижного объекта типа БПЛА, а также для определения тактико-технических характеристик на этапе разработки функционального взаимодействия системы управления распределенными мобильными средствами.

The beginning of the mass use of small unmanned aerial vehicles for various purposes gave rise to the problem of their safe and controlled movement in space. The article shows the feasibility of using distributed systems in order to improve the accuracy of measurements of the trajectory coordinates of air objects. The list of functions that should be carried out by distributed systems for detecting airborne objects includes controlling the operating modes of each source of location data for scanning an airspace area, obtaining information about moving objects, calculating coordinates and direction of movement (components of velocity vectors) from the processed data, as well as predicting the position of airspace. an object for making a decision on issuing information to associated systems. Variants of layouts of autonomous observation points, as well as their advantages and disadvantages are proposed. The process of modeling a distributed system consisting of two mobile radar stations is described, which is applicable for developing methods of detecting and estimating coordinates of air objects. For the developed simulation model, analytical relationships are obtained for calculating the coordinates of the observed air objects using rangefinder and goniometric information. A structural diagram of the modeling stages for determining the trajectory coordinates of air objects is proposed. The model is built on the basis of goniometric and rangefinder information obtained from the results of field experiments. The developed simulation model is intended to select the parameters of the systems being designed, as well as to work out algorithms for combining radar data from two autonomous radars with a common observation area into a single information field to determine the trajectory coordinates of a mobile UAV-type object, as well as to determine the tactical and technical characteristics at the stage of developing a functional interaction of the distributed mobile assets management system.