СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ГРУППОВОЙ ЦЕЛИ
METHOD OF DETECTING GROUP TARGET

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.
1
2
1
2
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 σ и σ, сравнивают их с пороговым значением h, если хотя бы одна из величин σ или σ 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:
1k
2k
- оцениваются невязки между измеренными и экстраполированными значениями пеленгов в горизонтальной и вертикальной плоскостях Δφ и Δφ 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, ;
1
2
1k
2k
- оцениваются средние квадратические отклонения (СКО) σ и σ невязок Δφ и Δφ 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
max
σ - 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.
1k
1k
1
1
1
1
2
2k
2k
2
2
2
ВУ 1.1 предназначено для оценки невязки между измеренным и экстраполированным значением пеленга цели в горизонтальной плоскости Δφ в соответствии с выражением (1). ОЗУ 2.1 предназначено для записи и временного хранения K невязок Δφ. БО СКО 3.1 предназначен для оценки СКО σ в соответствии с выражением (3). ПУ 4.1 предназначено для сравнивания СКО σ с пороговым значением h и формирования промежуточного решения q 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 q и q 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 Δφ в соответствии с выражением (2). ОЗУ 2.2 предназначено для записи и временного хранения K невязок Δφ. БО СКО 3.2 предназначен для оценки СКО σ в соответствии с выражением (4). ПУ 4.2 предназначено для сравнивания СКО σ с пороговым значением h и формирования промежуточного решения q в соответствии с выражением (7).
1k
2k
1k
2k
1k
2k
1k
2k
1
2
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
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 Δφ в соответствии с выражением (1). ВУ 1.2 оценивает невязки между измеренными и экстраполированными значениями пеленга цели в вертикальной плоскости Δφ в соответствии с выражением (2). Величины Δφ и Δφ записываются и хранятся в ОЗУ 2.1 и ОЗУ 2.2 соответственно до наступления K+1 такта работы устройства. На K+1 такт величины Δφ и Δφ 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 Δφ и Δφ. БО СКО 3.1 оценивает СКО σ в соответствии с выражением (3). БО СКО 3.2 оценивает СКО σ в соответствии с выражением (4). СКО σ и СКО σ 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 σ с пороговым значением h и формирует промежуточное решение q в соответствии с выражением (6). ПУ 4.2 сравнивает СКО σ с пороговым значением h и формирует промежуточное решение q в соответствии с выражением (7). Величины q и q поступают на перемножитель 7. Перемножитель 7 перемножает величины q и q 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.