СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ В СЕТЕВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СТРУКТУРЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
METHOD OF PROCESSING RADAR INFORMATION IN NETWORK INFORMATION STRUCTURE OF AUTOMATED CONTROL SYSTEM

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в автоматизированных системах управления, построенных на принципах сетевой информационной структуры, в части, касающейся обработки радиолокационной информации (РЛИ) от источников - радиолокационных станций (РЛС) и передачи ее потребителям - зенитно-ракетным комплексам и системам.
Известны технические решения, направленные на выполнение задачи обработки информации:
- способ обработки информации в Интернете;
- способ третичной обработки информации [1];
- концепция построения единого информационного поля (ЕИП) [2];
- патент на полезную модель №102269 «Автоматизированная система передачи радиолокационной информации» [3].
В Интернете может происходить поиск и выбор нужной потребителю информации, но не обеспечивается реальный масштаб времени, не существует способа обработки РЛИ, нужной потребителю, не обеспечивается безопасность информации.
Способ третичной обработки РЛИ, предложенный в [1], задерживает по времени РЛИ о вновь поступивших воздушных объектах (ВО) на недопустимую при современных скоростях ВО величину от 10 до 30 с в каждом звене иерархической системы управления и не позволяет выдавать РЛИ любым потребителям, а выдает только тем, которые соединены прямыми (некоммутируемыми) каналами связи с соответствующими комплексами средств автоматизации (КСА) пунктов управления.
В концепции построения ЕИП [2] и патенте на полезную модель [3] описание способа обработки РЛИ в сетевой информационной структуре приведено лишь в общем виде.
Ближайшим аналогом (прототипом) является способ третичной обработки информации на пунктах управления, изложенный в [1, с.405] и применяемый КСА пунктов управления. Способ представляет собой следующую последовательность обработки радиолокационной информации (РЛИ): приведение полученных сообщений к единой точке отсчета (координатам пункта сбора информации); экстраполяция; грубое отождествление пар сообщений (вновь появившегося и каждого из имеющихся сообщений) и формирование групп предварительно отождествленных сообщений; точное отождествление сообщений, отобранных в группы по каждому ВО; усреднение сообщений, построение объединенной траектории; при необходимости, сглаживание объединенной траектории; передача параметров объединенной траектории потребителю. Применяющие этот способ обработки КСА являются элементами иерархической структуры управления. Основными недостатками прототипа являются большое время обработки РЛИ о вновь появившихся ВО, которое составляет 10-30 с в одном звене принятой иерархической структуры управления [6], и невозможность получения РЛИ потребителями, не имеющими прямых каналов связи с КСА пунктов управления.
Техническим результатом изобретения является существенное сокращение времени доведения радиолокационной информации до потребителей, делая ее пригодной, например, для решения задач целенаведения и целеуказания в зенитно-ракетных комплексах и системах, за счет уменьшения времени третичной обработки РЛИ на КСА пунктов управления, подключенных к сетевой информационной структуре, снижения графика в системе связи и передачи данных, а также возможность подключаться к сетевой информационной структуре любым источникам и потребителям без прерывания боевого цикла управления.
Указанный технический результат достигается за счет того, что обработка РЛИ производится не на КСА пункта управления, а на сервере сетевой информационной структуры [3], при этом РЛИ на сервере представляется в матричной форме [4], в результате обработки в матрицах данных о ВО отмечаются данные о повторяющихся ВО, которые не передаются потребителям по каналам связи с целью уменьшения общего графика информации в системе связи и снижения нагрузки на вычислительный комплекс потребителя, при этом выдача РЛИ потребителю происходит в соответствии с его заявкой [3], поданной на сервер и имеющей данные о требуемой области пространства, скоростях ВО и других сведениях, которые могут быть получены от РЛС. За счет предлагаемого способа обработки РЛИ, передаваемой в виде формализованных кодограмм, информация поступает от источников потребителям со значительно меньшей задержкой (десятки-сотни миллисекунд), чем это происходит в существующих автоматизированных системах передачи РЛИ (десятки секунд - единицы минут), при этом снижается вычислительная нагрузка на КСА потребителя и общий трафик РЛИ в системе связи и передачи данных, появляется возможность получения требуемой РЛИ любым вновь подключенным к серверу потребителем и выдачи РЛИ любым вновь подключенным источником.
Предлагаемый способ обработки РЛИ в сетевой информационной структуре представляет собой реализацию построения единого информационного поля, осуществляющего прием, передачу, обработку, перераспределение радиолокационной информации по сетевому принципу, используя только одно промежуточное звено для обмена информацией между источниками и потребителями - сетевую информационную структуру. Роль узлов сетевой структуры выполняют серверы, расположенные, например, на цифровых узлах связи объединенной автоматизированной цифровой системы связи (ЦУС ОАЦСС) ВС РФ [5]. Радиолокационная информация к потребителям передается с применением предлагаемого способа обработки, что значительно сокращает ее задержку по времени в отличие от обработки в существующей автоматизированной системе управления [6], делает ее практически применимой к использованию неограниченным числом потребителей, подключенных к серверу. Потребители получают информацию по системе «заявок», т.е. сообщают на сервер, какую информацию они хотели бы получать - по области пространства, по классу ВО, и др., а источники выдают информацию на сервер по мере ее поступления, без команд и запросов с сервера [3].
Сущность предлагаемого способа обработки РЛИ на сервере состоит в следующем: РЛИ, поступающая на сервер, записывается в виде матрицы, в которой один столбец соответствует данным по одному ВО (координаты, составляющие скоростей по координатам, номер ВО, присвоенный источником, признак государственной принадлежности, признак «цель новая», и другие). При поступлении на сервер данных о ВО с признаком «новая цель» производится приведение полученных сообщений к единой точке отсчета (координатам пункта сбора информации - сервера или управляющего сервером КСА пункта управления), предварительный отбор ВО от других источников, которые могут быть отождествлены с вновь поступившими данными по ВО. Предварительный отбор ВО проводится по критерию максимально возможной скорости ВО и среднеквадратической погрешности измерения координат, указанной в тактико-технических характеристиках РЛС, с учетом времени обновления РЛИ. Если производительность сервера позволяет выполнять расчет полной скорости каждого ВО по его составляющим скоростей, имеющимся в кодограммах, то используется максимальная скорость конкретного ВО, данные по которому поступают на сервер в текущий момент времени. Такой подход позволяет сократить количество ВО, подлежащих последующей оценке. После предварительного отбора проводится экстраполяция тех ВО, которые его прошли. Новое сообщение о ВО и прошедшие экстраполяцию сообщения образуют пары сообщений. Далее проводится попарная оценка взаимосвязи координат ВО, по которой делается вывод о возможности отождествления нового ВО с уже имеющимися на сервере. Результаты оценки в виде номера столбца взаимодействующего ВО отображаются в матрице ВО. Потребителю передаются данные только по несовпадающим ВО. Из совпадающих данных выбираются данные по тому ВО, чей источник точнее. Данные о качестве РЛИ в виде доверительных интервалов поступают в кодограммах источников или вносятся на сервер с управляющего КСА пункта управления [3]. Далее, имея заявку потребителя с ограничением по области пространства, скорости, и другим данным, из матрицы ВО делается выборка по принципам, указанным, например, в [4, гл. 1.8 с.24], и отправляется потребителю по прямому (некоммутируемому) каналу связи.
За счет применения предлагаемого принципа значительно сокращаются сроки доставки информации потребителям, с десятков секунд - единиц минут до десятков - сотен миллисекунд.
Литература
1. Кузьмин С.З. «Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации». М:, «Советское радио», 1974
2. Гордон Хант, Реализация систем для ведения сетецентрических (Net-Centric) войн, ВКТ для оборонных приложений: компоненты и системы, МКА мир ВК1, №62007
3. Патент на полезную модель №102269 «Автоматизированная система передачи радиолокационной информации»
4. П.Ланкастер, «Теория матриц», М., изд-во «Наука», 1982
5. ГОСТ РВ 5819-101-2007
6. Г.Бендерский, В.Кореньков, Средство автоматизации дежурного режима, М., Воздушно-космическая оборона №2 (45), 2009