УСТРОЙСТВО РАСПОЗНАВАНИЯ СТРЕЛЯЮЩИХ СИСТЕМ
APPARATUS FOR IDENTIFYING FIRING SYSTEMS

Изобретение относится к области радиолокационных технических средств распознавания класса стреляющих артиллерийских систем противника по результатам измерения текущих координат снаряда (мины, ракеты) на траектории.
Предполагаемое изобретение является усовершенствованием известного устройства, описанного в техническом решении по патенту РФ №2295739 [1], которое реализовано в изделии 1Л260 и которое является усовершенствованием известного устройства, описанного в техническом решении по патенту РФ №2231084 [2], которое реализовано в изделиях 1Л219и 1Л219М.
Согласно изобретениям по патентам РФ №2231084 и №2295739 во время сопровождения снаряда на траектории в заданные моменты времени осуществляется измерение его текущих координат, которые затем сглаживаются, в результате чего находятся оценки координат: горизонтальные составляющие скорости и ускорения в любой точке интервала сопровождения, и фиксируется факт возрастания" (убывания) доплеровской частоты сигнала. После чего производится расчет горизонтальных составляющих скорости Vcp и ускорения Wcp для середины интервала наблюдения. Далее по полученным оценкам горизонтальных составляющих скорости и ускорения для середины интервала наблюдения определяется значение баллистической функции Е и значение баллистического коэффициента С, а так же их отношения E/Vcp и Wcp/V определение характера участка траектории - активный или пассивный - осуществляется по знаку баллистической функции. Для активного участка по предварительно выбранному порогу баллистической функции производится отнесение цели к 5 или 6 классам: 5 класс - тактические ракеты (активный участок), 6 класс - активно-реактивные снаряды, активно-реактивные мины (АРС, АРМ). Для пассивного участка траектории величины горизонтальных скоростей и ускорений используются для определения условных плотностей вероятности принадлежности наблюдаемой баллистической цели к каждому из четырех классов:
1 класс - гаубицы;
2 класс - минометы;
3 класс - РСЗО;
4 класс - тактические ракеты (пассивный участок).
Отнесение объекта к тому или иному классу осуществляется по максимуму условной плотности вероятности принадлежности наблюдаемой баллистической цели к одному из четырех классов.
В случае если предварительное распознавание по величине баллистической функции и по максимуму условной плотности вероятности принадлежности цели к одному из четырех классов показало принадлежность цели к 2, 4, 5 или 6 классу, дополнительное распознавание не проводится. Если же предварительное распознавание показало принадлежность цели к первому (артиллерия) или третьему (РСЗО) классам, производится дополнительное уточнение принадлежности цели к первому или третьему классам по характеру изменения доплеровской частоты сигнала. При возрастании значения доплеровской частоты (возрастании значений скорости), цель принадлежит к третьему классу. В случае убывания значений доплеровской частоты - цель находится на пассивном участке траектории - производится дополнительный анализ значений Е и Wcp: Wcp>50 и Е>0,075,
(1) Wcp<30 и Е<0,03 и E/Vcp<0,3 и Wcp/Vcp<0,03. (2)
i,j
При выполнении неравенств (1) или (2) цель однозначно относится к 3 классу и процесс распознавания на этом прекращается. Если хотя бы одно из неравенств (1) или (2) не выполняются, идентификация целей продолжается по условным показателям вероятности принадлежности цели к соответствующему i-ому классу - 1 или 3 - P (i=l,3) no j параметрам распознавания - j=0,1,2,3.
i,j
В качестве параметров, по которым осуществляется вычисление P используются параметры распознавания Е, Wcp/Vcp, E/Vcp и С.
Непосредственно перед определением условных показателей вероятности принадлежности цели к соответствующему классу их значения обнуляются:
i,j
P=0, i=l,3, j=0,1,2,3. (3)
i,j
Значения P определяются следующими выражениями:
<mrow><msub><mtext>P</mtext><mrow><mtext>1</mtext><mtext>,0</mtext></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>1,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.02</mtext><mo>≤</mo><mtext>E</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.022 или 0</mtext><mtext>.033</mtext><mo>≤</mo><mtext>E</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.035 или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.046</mtext><mo>≤</mo><mtext>E</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.053 или 0</mtext><mtext>.077</mtext><mo>≤</mo><mtext>E</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.08;</mtext></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mtext>2</mtext><mtext>, если 0</mtext><mtext>.022</mtext><mo><</mo><mtext>E</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.033 или 0</mtext><mtext>.035</mtext><mo><</mo><mtext>E</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.046 или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.053</mtext><mo><</mo><mtext>E</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.077;</mtext></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow></mrow>
<mrow><msub><mtext>P</mtext><mrow><mtext>3</mtext><mtext>,0</mtext></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mtext>1</mtext><mtext>, если 0</mtext><mtext>.005</mtext><mo>≤</mo><mtext>E</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.01 или 0</mtext><mtext>.017</mtext><mo>≤</mo><mtext>E</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.032 или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.038</mtext><mo>≤</mo><mtext>E</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.077 или 0</mtext><mtext>.085</mtext><mo>≤</mo><mtext>E</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.1;</mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mtext>4</mtext><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mtext>2</mtext><mtext>, если 0</mtext><mtext>.01</mtext><mo><</mo><mtext>E</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.017 или 0</mtext><mtext>.032</mtext><mo><</mo><mtext>E</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.038 или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.077</mtext><mo><</mo><mtext>E</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.085;</mtext></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow></mrow>
<mrow><msub><mtext>P</mtext><mrow><mtext>1</mtext><mtext>,1</mtext></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>1,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.02</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.035</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.041</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.048</mn><mtext> или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.056</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.068</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.079</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.081</mn><mo>;</mo></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>2,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.035</mtext><mo><</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.041</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.048</mtext><mo><</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.056</mn><mtext> или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.068</mtext><mo><</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.079</mn><mo>;</mo></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow></mrow>
<mrow><msub><mtext>P</mtext><mrow><mtext>3</mtext><mtext>,1</mtext></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>1,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.16</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.018</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.024</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.035</mn><mtext> или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.045</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.056</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.067</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.08</mn><mtext> или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.068</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.079</mn><mo>;</mo></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>2,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.018</mtext><mo><</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.024</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.035</mtext><mo><</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.045</mn><mtext> или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.056</mtext><mo><</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.067</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>или 0</mtext><mtext>.056</mtext><mo><</mo><mfrac><mrow><mtext>Wcp</mtext></mrow><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.06</mn><mo>;</mo><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext>                                          </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow></mrow>
<mrow><msub><mtext>P</mtext><mrow><mtext>1</mtext><mtext>,2</mtext></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>1,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.3</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.35</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.5</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.65</mn><mtext> или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.81</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>1.2</mn><mo>;</mo></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>2,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.3</mtext><mo><</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.5</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.65</mtext><mo><</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.81</mn><mtext> или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>1</mtext><mtext>.2</mtext><mo><</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>1.4</mn><mo>;</mo></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow></mrow>
<mrow><msub><mtext>P</mtext><mrow><mtext>3</mtext><mtext>,2</mtext></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>1,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.1</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.12</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.19</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.38</mn><mtext> или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.43</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>0.81</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>или 1</mtext><mtext>.1</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>1.3</mn><mtext> или 1</mtext><mtext>.7</mtext><mo>≤</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo>≤</mo><mn>3</mn><mo>;</mo></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>2,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.12</mtext><mo><</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mi>V</mi><mi>c</mi><mi>p</mi></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.19</mn><mtext> или 0</mtext><mtext>.38</mtext><mo><</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>0.43</mn><mtext> или</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>0</mtext><mtext>.81</mtext><mo><</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>1.1</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>или 1</mtext><mtext>.3</mtext><mo><</mo><mfrac><mtext>E</mtext><mrow><mtext>Vcp</mtext></mrow></mfrac><mo><</mo><mn>1.7</mn><mo>;</mo><mtext> </mtext><mtext>                                    </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>6</mn><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow></mrow>
<mrow><msub><mtext>P</mtext><mrow><mtext>1</mtext><mtext>,3</mtext></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mn>1,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.18</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.19 или 0</mtext><mtext>.4</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.5 или 0</mtext><mtext>.61</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.69;</mtext></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mtext>2</mtext><mtext>, если 0</mtext><mtext>.19</mtext><mo><</mo><mtext>C</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.04 или 0</mtext><mtext>.5</mtext><mo><</mo><mtext>C</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.61;</mtext></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow></mrow>
<mrow />
<mrow><msub><mtext>P</mtext><mrow><mtext>3</mtext><mtext>,3</mtext></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>1,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.05</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.08 или 0</mtext><mtext>.13</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.22 или 0</mtext><mtext>.35</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.38</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>или 0</mtext><mtext>.51</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.61 или 0</mtext><mtext>.75</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.8;</mtext><mtext> </mtext><mtext>                            </mtext><mrow><mo>(</mo><mtext>7</mtext><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mn>2,</mn><mtext> если 0</mtext><mtext>.08</mtext><mo><</mo><mtext>C</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.13 или 0</mtext><mtext>.22</mtext><mo><</mo><mtext>C</mtext><mo><</mo><mtext>0</mtext><mtext>.35 или 0</mtext><mtext>.38</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.51</mtext></mtd></mtr><mtr><mtd><mtext>или 0</mtext><mtext>.61</mtext><mo>≤</mo><mtext>C</mtext><mo>≤</mo><mtext>0</mtext><mtext>.75;</mtext></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow></mrow>
Полученные условные показатели вероятностей суммируются
<mrow><msub><mrow><mtext>Ps</mtext></mrow><mtext>i</mtext></msub><mo>=</mo><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mtext>j</mtext><mo>=</mo><mtext>0</mtext></mrow><mtext>3</mtext></munderover><mrow><msub><mtext>P</mtext><mrow><mtext>i</mtext><mtext>,j</mtext></mrow></msub><mtext>,</mtext></mrow></mstyle><mtext> i</mtext><mo>=</mo><mtext>1</mtext><mtext>,3</mtext><mtext>.</mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mtext>8</mtext><mo>)</mo></mrow></mrow>
S
Отнесение к 1-му или 3-му классу осуществляется по максимальному значению вероятностей P:
<mrow><mtext>Класс</mtext><mo>=</mo><mrow><mo>{</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mtext>1</mtext><msub><mrow><mtext>, Ps</mtext></mrow><mtext>1</mtext></msub><mo>≥</mo><msub><mrow><mtext>Ps</mtext></mrow><mtext>3</mtext></msub><mtext>,</mtext></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mtext>3</mtext><msub><mrow><mtext>, Ps</mtext></mrow><mtext>1</mtext></msub><mo><</mo><msub><mrow><mtext>Ps</mtext></mrow><mtext>3</mtext></msub><mtext>.</mtext></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>9</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
Данное устройство, приведенное на фиг.1, включает в себя следующие блоки:
1 - блок сглаживания полученных прямоугольных координат траектории полета снаряда;
2 - блок преобразования сглаженных координат;
3 - первое пороговое устройство;
4 - блок памяти условных плотностей вероятности принадлежности цели к каждому из четырех классов;
5 - блок определения максимума условной плотности вероятности принадлежности цели к одному из четырех классов;
6 - второе пороговое устройство;
7 - запоминающее устройство (ЗУ);
8 - устройство сравнения;
9 - блок анализа возрастания значений доплеровской частоты;
10 - блок вычисления дополнительных параметров распознавания;
11 - первый блок анализа параметров траектории;
12 - второй блок анализа параметров траектории;
13 - блок обнуления условных показателей вероятности;
14 - первый блок получения условных показателей вероятности;
15 - второй блок получения условных показателей вероятности;
16 - третий блок получения условных показателей вероятности;
17 - четвертый блок получения условных показателей вероятности;
18 - блок суммирования условных показателей вероятности;
19 - блок сравнения сумм условных показателей вероятности.
Устройство, принятое за прототип, работает следующим образом.
В процессе автосопровождения значения текущих прямоугольных координатах траектории полета снаряда и доплеровской частоты сигнала поступают на вход блока 7, где значения доплеровской частоты сигнала запоминаются и с первого выхода передаются на второй вход блока анализа возрастания значений доплеровской частоты 9, а прямоугольные координаты траектории полета снаряда со второго выхода блока 7 передаются на вход блока 1. Далее в блоке 1 прямоугольные координаты траектории полета снаряда сглаживаются, в результате чего получаются сглаженные оценки прямоугольных координат, скоростей и ускорений снаряда в конце интервала наблюдения. В блоке преобразования сглаженных координат 2 осуществляется пересчет прямоугольных координат траектории полета снаряда, скоростей и ускорений снаряда в середину интервала наблюдения, расчет горизонтальных составляющих скоростей и ускорений в середине интервала наблюдения, а также расчет баллистической функции Е. После чего в первом пороговом устройстве 3 анализируется знак баллистической функции Е.
Если Е≥0 управление передается на блок 4, где хранятся константы, значения которых равны условным плотностям вероятности принадлежности полученных значений горизонтальных составляющих скорости и ускорения к каждому из четырех классов (1, 2, 3 или 4). В блоке 5 определяется принадлежность цели к соответствующему классу по максимальной условной плотности вероятности принадлежности цели к одному из четырех классов, после чего управление передается на устройство сравнения 8.
Если Е<0 управление передается на второе пороговое устройство 6, где в соответствии с предварительно выбранным порогом баллистической функции производится отнесение цели к 5 или 6 классу, после чего управление передается на устройство сравнения 8.
В устройстве сравнения 8 анализируется принадлежность цели к 1 или 3 классам. Если цель относится к 2, 4, 5 или 6 классам, распознавание класса цели считается выполненным. Если цель относится к 1 или 3 классу, управление передается на первый вход блока 9, где анализируется наличие возрастания значений доплеровской частоты, поступивших на второй вход блока 9 с первого выхода запоминающего устройства 7. Если значения доплеровской частоты возрастают, цель принадлежит к 3 классу и распознавание класса цели считается выполненным, в противном случае управление передается на блок 10 вычисления дополнительных параметров распознавания (Wcp/Vcp, E/Vcp и С), и далее на первый блок анализа параметров траектории 11, где производится анализ по неравенствам (1).
Если оба неравенства (1) выполняются - цель принадлежит к 3 классу и распознавание класса цели считается выполненным.
Если хотя бы одно из неравенств (1) не выполняются, управление с выхода 1 первого блока анализа параметров траектории 11 передается на второй блок анализа параметров траектории 12, где производится анализ по неравенствам (2).
Если все неравенства (2) выполняются - цель принадлежит к 3 классу и распознавание класса цели считается выполненным.
Если хотя бы одно из неравенств (2) не выполняются, управление с выхода 1 второго блока анализа параметров траектории 12 передается последовательно:
- на блок 13, где производится обнуление условных показателей вероятности принадлежности цели к 1 и 3 классам согласно
1,0
3,0
- на первый блок получения условных показателей вероятности 14, где производится определение величин P, P согласно (4) в результате анализа значения величины Е;
1,1
3,1
- на второй блок получения условных показателей вероятности 15, где производится определение величин P, P согласно (5) в результате анализа значения величины Wcp/Vcp;
1,2
3,2
- на третий блок получения условных показателей вероятности 16, где происходит определение величин P, P согласно (6) в результате анализа значения величины E/Vcp;
1,3
3,3
- на четвертый блок получения условных показателей вероятности 17, где происходит определение величин P, P
- согласно (7) в результате анализа значения величины С;
1
2
- на блок суммирования условных показателей вероятности 18, где производится расчет величин Ps, Ps соответственно для 1 и 3 классов согласно (8);
- на блок сравнения сумм условных показателей вероятности 19, где производится отнесение цели к соответствующему классу согласно (9).
Таким образом в блоках: устройство сравнения (8),. блок анализа возрастания значений доплеровской частоты (9), первом блоке анализа параметров траектории (11), втором блоке анализа параметров траектории (12) и блоке сравнения сумм условных показателей вероятности (19), которые объединены своими вторыми выходами в прототипе фиксируется факт принадлежности стреляющей системы к тому или иному классу.
Однако системы (цели), относящиеся 3, 5 и 6 классам (3 класс - РСЗО, 5 класс - тактические ракеты (активный участок), 6 класс - активно-реактивные снаряды, активно-реактивные мины (АРС, АРМ)) на активном участке траектории могут совершать маневр - изменять направление своего движения на траектории. Наличие маневра может существенно исказить оцениваемые параметры, которые в дальнейшем используются для распознавания. Поэтому важным является не только установление факта наличия маневра цели, но и определение его параметров, в частности величины перегрузки. В прототипе наличие маневра и величина перегрузки не определяются, что, соответственно, снижает вероятность распознавания класса стреляющих систем при разведке целей, движущихся на начальном этапе по небаллистическим принципам.
Недостатками прототипа являются перечисленные выше факты, приводящие к снижению вероятности распознавания стреляющих систем и, как следствие, к снижению точности определения координат огневых позиций разведываемых стреляющих систем.
Целью настоящего изобретения и техническим результатом является распознавание наличия маневра цели и его параметров при движении цели на траектории для систем, относящихся к 3, 5 или 6 классам.
Указанная цель достигается тем, что в качестве дополнительных признаков распознавания рассматриваются:
- число измеренных координат за время наблюдения за целью - N;
i
- N сглаженных значений координаты Н (текущей координаты высоты цели на траектории) - H (i=0…N-1);
cp
- скорость цели по координате Н в средней точке участка наблюдения - Vн;
- дискрет съема измеренных координат - dt.
Если распознавание показало, что цель относится к 3, 4, 5 или 6 классу производится анализ на наличие маневра и определяется величина перегрузки. Для этого выполняются следующие операции.
cp
По сглаженным координатам Н; и рассчитанному параметру скорости по координате Н в средней точке участка наблюдения - Vн вычисляются значения перегрузок в первой (Per1), во второй (Per2) половинах интервала наблюдения и на всем интервале наблюдения (Per):
<mrow><mtext>Per1</mtext><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>|</mo><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mrow><mo>|</mo><mrow><msub><mtext>H</mtext><mtext>0</mtext></msub><mo>−</mo><msub><mtext>H</mtext><mtext>1</mtext></msub></mrow><mo>|</mo></mrow></mrow><mrow><mtext>dt</mtext></mrow></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>|</mo><mrow><msub><mtext>H</mtext><mtext>1</mtext></msub><mo>−</mo><msub><mtext>H</mtext><mtext>2</mtext></msub></mrow><mo>|</mo></mrow></mrow><mrow><mtext>dt</mtext></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mtext>0</mtext><mtext>,5</mtext><mo>−</mo><msub><mrow><mtext>Vн</mtext></mrow><mrow><mtext>cp</mtext></mrow></msub></mrow><mo>|</mo></mrow></mrow><mrow><mtext>dt</mtext><mo>⋅</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mtext>N</mtext><mo>−</mo><mtext>1</mtext></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mtext>2</mtext></mfrac></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><mtext>Per2</mtext><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>|</mo><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mrow><mo>|</mo><mrow><msub><mtext>H</mtext><mrow><mtext>N-1</mtext></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mtext>H</mtext><mrow><mtext>N-2</mtext></mrow></msub></mrow><mo>|</mo></mrow></mrow><mrow><mtext>dt</mtext></mrow></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>|</mo><mrow><msub><mtext>H</mtext><mrow><mtext>N-2</mtext></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mtext>H</mtext><mrow><mtext>N-3</mtext></mrow></msub></mrow><mo>|</mo></mrow></mrow><mrow><mtext>dt</mtext></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mtext>0</mtext><mtext>,5</mtext><mo>−</mo><msub><mrow><mtext>Vн</mtext></mrow><mrow><mtext>cp</mtext></mrow></msub></mrow><mo>|</mo></mrow></mrow><mrow><mtext>dt</mtext><mo>⋅</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mtext>N</mtext><mo>−</mo><mtext>1</mtext></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mtext>2</mtext></mfrac></mrow></mfrac><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>10</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mi>P</mi><mi>e</mi><mi>r</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>P</mi><mi>e</mi><mi>r</mi><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>P</mi><mi>e</mi><mi>r</mi><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><mn>0,5</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mn>9,81</mn></mrow></mfrac></mrow>
Полученное значение величины перегрузки Per сравнивается с заданным порогом Per_por.
При Per<Per_por значение величины перегрузки принимается равным 1 (маневр отсутствует). При Per>Per_por - есть маневр, значение величины перегрузки принимается равным полученному значению Per.
На фиг.2 изображена схема, предлагаемого устройства, позволяющего производить распознавание наличия маневра разведанной целей и определение величины, возникающей при этом перегрузки.
Устройство включает в себя следующие блоки:
1 - блок сглаживания полученных прямоугольных координат траектории полета снаряда;
2 - блок преобразования сглаженных координат;
3 - первое пороговое устройство;
4 - блок памяти условных плотностей вероятности принадлежности цели к каждому из четырех классов;
5 - блок определения максимума условной плотности вероятности принадлежности цели к одному из четырех классов;
6 - второе пороговое устройство;
7 - запоминающее устройство (ЗУ);
8 - устройство сравнения;
9 - блок анализа возрастания значений доплеровской частоты;
10 - блок вычисления дополнительных параметров распознавания;
11 - первый блок анализа параметров траектории;
12 - второй блок анализа параметров траектории;
13 - блок обнуления условных показателей вероятности;
14 - первый блок получения условных показателей вероятности;
15 - второй блок получения условных показателей вероятности;
16 - третий блок получения условных показателей вероятности;
17 - четвертый блок получения условных показателей вероятности;
18 - блок суммирования условных показателей вероятности;
19 - блок сравнения сумм условных показателей вероятности.
20 - блок анализа класса цели;
21 - первый блок вычисления перегрузки;
22 - второй блок вычисления перегрузки;
23 - третий блок вычисления перегрузки;
24 - блок сравнения перегрузки.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
В процессе автосопровождения значения текущих прямоугольных координатах траектории полета снаряда и доплеровской частоты сигнала поступает на вход блока 7, где значения доплеровской частоты сигнала запоминаются и с первого выхода передаются на второй вход блока анализа возрастания значений доплеровской частоты 9, а прямоугольные координаты траектории полета снаряда со второго выхода блока 7 передаются на вход блока 1. Далее в блоке 1 прямоугольные координаты траектории полета снаряда сглаживаются, в результате чего получаются сглаженные оценки прямоугольных координат, скоростей и ускорений снаряда в конце интервала наблюдения. В блоке преобразования сглаженных координат 2 осуществляется пересчет прямоугольных координат траектории полета снаряда, скоростей и ускорений снаряда в середину интервала наблюдения, расчет горизонтальных составляющих скоростей и ускорений в середине интервала наблюдения, а также расчет баллистической функции Е. Значения сглаженных координат (Н), скорость цели по координате Н в средней точке участка наблюдения - (Vн cp), число измеренных координат за время наблюдения за целью (N) и дискрет съема измеренных координат (dt) с второго выхода из блока 2 поступают на вторые входы блоков вычисления перегрузок 21 и 22. А значения скоростей и ускорений снаряда в середине интервала наблюдения, горизонтальных составляющих скоростей и ускорений в середине интервала наблюдения, а также баллистической функции Е передаются на вход первого порогового устройства 3, где анализируется знак баллистической функции Е.
Если Е≥0 управление передается на блок 4, где хранятся константы, значения которых равны условным плотностям вероятности принадлежности полученных значений горизонтальных составляющих скорости и ускорения к каждому из четырех классов (1, 2, 3 или 4). В блоке 5 определяется принадлежность цели к соответствующему классу по максимальной условной плотности вероятности принадлежности цели к одному из четырех классов, после чего управление передается на устройство сравнения 8.
Если Е<0 управление передается на второе пороговое устройство 6, где в соответствии с предварительно выбранным порогом баллистической функции производится отнесение цели к 5 или 6 классу, после чего управление передается на устройство сравнения 8.
В устройстве сравнения 8 анализируется принадлежность цели к 1 или 3 классам. Если цель относится к 2, 4, 5 или 6 классам, распознавание класса цели считается выполненным и полученные значения класса цели передаются на вход блока анализа класса. Если цель относится к 1 или 3 классу, управление передается на первый вход блока 9, где анализируется наличие возрастания значений доплеровской частоты, поступивших на второй вход блока 9 с первого выхода запоминающего устройства 7. Если значения доплеровской частоты возрастают, цель принадлежит к 3 классу и распознавание класса цели считается выполненным, в противном случае управление передается на блок 10 вычисления дополнительных параметров распознавания (Wcp/Vcp, E/Vcp и С), и далее на первый блок анализа параметров траектории 11, где производится анализ по неравенствам (1).
Если оба неравенства (1) выполняются - цель принадлежит к 3 классу и распознавание класса цели считается выполненным.
Если хотя бы одно из неравенств (1) не выполняются, управление с выхода 1 первого блока анализа параметров траектории 11 передается на второй блок анализа параметров траектории 12, где производится анализ по неравенствам (2).
Если все неравенства (2) выполняются - цель принадлежит к 3 классу и распознавание класса цели считается выполненным.
Если хотя бы одно из неравенств (2) не выполняются, управление с выхода 1 второго блока анализа параметров траектории 12 передается последовательно:
- на блок 13, где производится обнуление условных показателей вероятности принадлежности цели к 1 и 3 классам согласно (3);
1,0
3,0
- на первый блок получения условных показателей вероятности 14, где производится определение величин P, P согласно (4) в результате анализа значения величины Е;
1,1
3,1
- на второй блок получения условных показателей вероятности 15, где производится определение величин P, P согласно (5) в результате анализа значения величины Wcp/Vcp;
1,2
3,2
- на третий блок получения условных показателей вероятности 16, где происходит определение величин P, Р согласно (6) в результате анализа значения величины E/Vcp;
1,3
3,3
- на четвертый блок получения условных показателей вероятности 17, где происходит определение величин P, Р согласно (7) в результате анализа значения величины С;
1
2
- на блок суммирования условных показателей вероятности 18, где производится расчет величин Ps, Ps соответственно для 1 и 3 классов согласно (8);
- на блок сравнения сумм условных показателей вероятности 19, где производится отнесение цели к соответствующему классу согласно (9).
Полученное в блоках 8 или 19 значение класса цели передается на блок анализа класса цели 20 где производится его анализ. Если цель относится к 1 или 2 классам, маневр отсутствует, значение величины перегрузки принимается равным 1 и управление с выхода 2 блока 20 передается на выход устройства, дальнейшая работа устройства прекращается относится к 3, 4, 5 или 6 классам, управление передается последовательно через первый выход блока анализа класса цели 20 на первые входы первого и второго блоков вычисления перегрузки (блоки 21, 22) (вторые их входы соединены с выходом блока преобразования сглаженных координат), на третий блок вычисления перегрузки 23 и на блок сравнения перегрузок 24, выход которого вместе с вторым выходом блока анализа класса цели является выходом устройства.
Использование заявляемого устройства, как показали расчеты, проведенные на модели, и по имеющимся в распоряжении авторов записям реальных траекторных измерений полета снарядов, позволяет эффективно распознавать маневрирующую цель и вычислять величину перегрузки, воздействующую на маневрирующую цель, что, в свою очередь, позволяет уменьшить ошибки определения координат огневых позиций стреляющих систем при экстраполяции траектории в точку вылета (старта).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Патент РФ №2231084, G01S 13/06, 13/56, опубликован 20.06.2004, бюл. №17.
2. Патент РФ №2295739, G01S 13/06, 13/56.