Способ опознавания целей (варианты)
METHOD OF IDENTIFICATION OF OBJECTIVES (VERSIONS)

Изобретение относится к радиолокации, конкретно к способам опознавания целей в групповой цели, состоящей из боеголовок (БГ) и ложных целей (ЛЦ), с помощью двух традиционных радиолокационных однопозиционных станций (РЛС) по одновременно измеренным амплитудным диаграммам отраженных сигналов или выборкам из них.
пор
пор
Известен способ распознавания воздушных ложных целей при двухпозиционном зондировании (патент РФ №2225624 на изобретение) по измеренным динамическим РЛХ целей, заключающийся в том, что с помощью основной радиолокационной станции - РЛС1 излучают импульсные сигналы в направлении цели, принимают в течение интервала времени Δt отраженные от цели сигналы, по которым определяют радиолокационные координаты цели. За время Δt запоминают амплитуды импульсных сигналов и точное время прихода каждого отраженного импульсного сигнала. Создают двумерный массив данных M1, элементами которого являются значения амплитуд и точного времени прихода каждого отраженного импульса сигнала. Задаются определенным уровнем изменения амплитуды отраженного сигнала, для нахождения интервала времени, в течение которого амплитуда U отраженного сигнала изменится на величину ΔU. Из массива M1 выбирают элемент с номером n, содержащий максимальное значение амплитуды, которое принимают за начало отсчета. Последовательно изменяют номер элемента на единицу и находят номер k такого элемента массива, в котором записана амплитуда, отличающаяся от Un с номером n на величину ΔU. Вычисляют величину изменения ракурса локации ΔY, приводящую к изменению амплитуды на ΔU. Вычисленную величину изменения ракурса ΔY сравнивают с пороговым значением Y, и в случае превышения величиной ΔY порогового значения Y принимают решение о наличии ЛЦ, в противном случае принимают предварительное решение о наличии реальной цели. Одновременно с излучением основной РЛС1 используют излучение дополнительной РЛС2, синхронизованной по времени с РЛС1. По данным, полученным с РЛС2, принимают предварительное решение о наличии или отсутствии ЛЦ. Для принятия окончательного решения производят сравнение амплитуд отраженных сигналов, полученных с двух разнесенных РЛС. При различии амплитуд отраженных сигналов на двух РЛС принимается окончательное решение о наличии ЛЦ.
Способ распознавание целей не может быть применен для опознавания БГ и ЛЦ в боевом порядке групповой цели, состоящей из нескольких БГ и ЛЦ.
Общие признаки аналога и изобретения - облучение целей сигналами двух РЛС и измерение динамических радиолокационных характеристик (РЛХ) - амплитуд отраженных от целей сигналов.
Известен способ распознавания воздушных ложных целей при двухпозиционном зондировании (патент РФ на изобретение №2348053), принятый за прототип изобретения, по измеренным динамическим РЛХ целей, заключающийся в том, что с помощью основной РЛС1 излучают импульсные сигналы в направлении воздушной цели, синхронизированной по времени с дополнительной РЛС2 когерентно-импульсной радиолокационной станцией, которые имеют одинаковые периоды повторения. С помощью РЛС1 и РЛС2 принимают в течение интервала времени Δt отраженные от цели сигналы. За время Δt запоминают амплитуды импульсных сигналов и точное время прихода каждого отраженного импульсного сигнала. Создают два двумерных массива данных M1 и М2, элементами которых являются значения амплитуд и точного времени прихода каждого отраженного импульса. Задаются определенным уровнем изменения амплитуды отраженного сигнала, для нахождения интервала времени, в течение которого амплитуда отраженного сигнала изменится на величину ΔU. Из массивов M1 и М2 выбирают элементы с номерами n, содержащие максимальные значения амплитуд, которые принимают за начало отсчета. В качестве фактора изменения ракурса локации цели принимают случайные рысканья ее планера в полете в турбулентной атмосфере, выбирают интервал времени больше времени формирования лепестка диаграммы отражения. На первом этапе распознавании цели найденные интервал времени сравнивают с пороговым значением и, в случае превышения его величины, принимают предварительное решение о наличии ЛЦ, на втором этапе распознавания, после заполнения параметрами отраженных сигналов массивов M1 и М2, принимают окончательное решение о наличии цели по средним значениям сигналов в массивах.
Способ распознавания целей не может быть применен для опознавания БГ и ЛЦ в боевом порядке групповой цели, состоящей из нескольких БГ и ЛЦ.
Общие признаки прототипа и изобретения - облучение целей сигналами двух РЛС и измерение динамических РЛХ - амплитуд отраженных от целей сигналов.
Технический результат изобретения - опознание БГ и ЛЦ в групповой цели, состоящей из нескольких БГ и ЛЦ.
Изобретение поясняется фиг. 1.
На фиг. 1 представлены графики амплитудных диаграмм отраженных сигналов от БГ (сплошная кривая) и ЛЦ (пунктирная кривая) при углах визирования с носа ±25°.
Предпосылки изобретения, известные факты
Отношение средних значений амплитуд сигналов, отраженных от боеголовки и ложной цели, представленных на диаграммах фиг.1, равно 0,83 (10,8/13), разница потенциалов двух традиционных РЛС значительно больше, что свидетельствует о малой вероятности опознания БГ и ЛЦ по амплитудам отраженных сигналов.
Коэффициент корреляции амплитуд отраженных сигналов от двух одинаковых ложных целей в статике равен единице. В динамике, на траектории полета ложные цели движутся вокруг центра масс одинаково, поэтому и в этом случае их коэффициент корреляции амплитуд отраженных сигналов будет равен единице.
Коэффициент корреляции амплитуд сигналов, отраженных от боеголовки и ложной цели, мал, т.к. они не могут быть изготовлены идентичными и их движения вокруг центра масс на траектории полета разные, поэтому вероятность их опознания мала. Этот факт подтверждается диаграммами амплитуд отраженных от БГ и ЛЦ сигналов, представленных на фиг. 1, коэффициент корреляции сигналов, отраженных от БГ и ЛЦ, даже в статике равен нулю.
Коэффициент корреляции амплитуд сигналов, отраженных от двух боеголовок, равен единице, боеголовки идентичны и движутся одинаково вокруг центра масс на траектории полета. Однако вероятность их одновременного измерения чрезвычайно мала и рассчитывается по сочетаниям S из М по L:
S=M!/L!(L-М)!,
где L - общее количество боеголовок и ложных целей в группе целей;
М - количество одновременно обнаруживаемых боеголовок в группе целей.
Так, например, в группе целей, состоящей из двух боеголовок (М=2) и 6 ложных целей (L=8), вероятность их одновременного обнаружения равна S=1/14500000, практически равна нулю.
На траектории БГ прецессирует, совершает движение вокруг оси прецессии, при которой она описывает круговую коническую поверхность с углом при вершине в пределах ±(20°÷30°), поэтому амплитудные диаграммы отраженных сигналов от целей в переднем секторе углов должны измеряться в пределах не меньше этого угла.
Первый вариант исполнения изобретения
Способ опознания целей в группе целей, состоящей из боеголовок и ложных целей, состоит в том, что с помощью двух типовых однопозиционных радиолокационных станций, синхронизованных по времени измерения двух целей, последовательно измеряют амплитудные диаграммы сигналов, отраженных от пар разных целей в группе в одинаковом диапазоне углов визирования с носа целей не меньше ±(20°÷30°), после чего рассчитывают на ЭВМ для каждой измеренной пары целей коэффициент корреляции K(Xi,Yi) отраженных сигналов от целей в паре по формуле:
где Xi и Yi - значения амплитуд в диаграммах отражения сигналов в функции одинаковых углов измерения целей в паре опознаваемых целей;
и  - математические ожидания значений амплитудных диаграмм пары измеренных целей;
Σ - знак суммы от i=1 до i=n, где n - количество отсчетов значений амплитуд в измеренных диаграммах.
При этом рассчитывают коэффициент корреляции К1,2 отраженных сигналов от первой и второй целей первой пары, при его значении в пределах 0,85±0,15 первая и вторая цели ложные, т.к. они идентичны и на траектории полета движутся вокруг центра масс одинаково.
После чего измеряют амплитудные диаграммы второй пары целей, состоящей из опознанной ложной цели и неопознанной третьей цели. Рассчитывают коэффициент корреляции КЛ,3 сигналов, отраженных от ложной и третьей целей второй пары. При значении КЛ,3 меньше 0,2 третья цель - первая боеголовка, т.к. боеголовка и ложная цель не могут быть изготовлены идентичными и их движения на траектории полета относительно центра масс разные.
После чего аналогично производят измерение других пар целей, составленных из опознанной ложной цели и неопознанной цели, до тех пор, пока не будут попарно измерены и опознаны все цели в группе.
Технический результат изобретения достигнут, опознаны боеголовки и ложные цели в группе целей, состоящей из нескольких боеголовок и ложных целей.
Второй вариант исполнения изобретения
Способ опознания целей в группе целей, состоящей из боеголовок и ложных целей, состоит в том, что с помощью двух типовых однопозиционных радиолокационных станций, синхронизованных по времени измерения двух целей, последовательно измеряют амплитудные диаграммы сигналов, отраженных от пар разных целей в группе в одинаковом диапазоне углов визирования с носа целей не меньше ±(20°÷30°), после чего рассчитывают для каждой измеренной пары целей коэффициент корреляции К(Xi,Yi) отраженных сигналов от целей в паре по формуле:
где Xi и Yi - значения амплитуд в диаграммах отражения сигналов в функции одинаковых углов измерения пары опознаваемых целей;
и  - математические ожидания значений амплитудных диаграмм пары измеренных целей;
Σ - знак суммы от i=1 до i=n, где n - количество отсчетов значений амплитуд в измеренных диаграммах.
При этом рассчитывают коэффициент корреляции К1,2 отраженных сигналов от первой и второй целей первой пары, при его значении меньше 0,2 цели в паре не опознаны, но одна из них боеголовка, а другая ложная цель.
Для опознания боеголовки измеряют амплитудные диаграммы второй пары целей, состоящей из первой измеренной цели и неопознанной N-й цели, при которой значение коэффициента корреляции КN,2 находится в пределах 0,85±0,15 и соответствует ложным целями.
После чего измеряют N+1-ю пару целей, состоящую из опознанной ложной цели и одной из неопознанных целей, и рассчитывают их коэффициент корреляции KЛ,(N+1) отраженных сигналов от N+1-й пары целей, при его значении меньше 0,2 N+1 цель - вторая боеголовка.
Аналогично производят измерение других пар целей, составленных из опознанной ложной и неопознанной цели, до тех пор, пока не будут попарно измерены и опознаны все цели в группе целей.
Технический результат изобретения достигнут, опознаны боеголовки и ложные цели в групповой цели, состоящей из нескольких боеголовок и ложных целей.
Отличительные признаки формулы изобретения по первому варианту исполнения изобретения
Опознания целей в группе целей, состоящей из боеголовок и ложных целей, состоит в том, что с помощью двух типовых однопозиционных радиолокационных станций, синхронизованных по времени измерения двух целей, последовательно измеряют амплитудные диаграммы сигналов, отраженных от пар разных целей в группе в одинаковом диапазоне углов визирования с носа целей не меньше ±(20°÷30°), после чего рассчитывают для каждой измеренной пары целей коэффициент корреляции К(Xi,Yi) отраженных сигналов от целей в паре по формуле:
где Xi и Yi - значения амплитуд в диаграммах отражения сигналов в функции одинаковых углов измерения целей в паре опознаваемых целей;
и  - математические ожидания значений амплитудных диаграмм пары измеренных целей;
Σ - знак суммы от i=1 до i=n, где n - количество отсчетов значений амплитуд в измеренных диаграммах.
Рассчитывают коэффициент корреляции К1,2 отраженных сигналов от первой и второй целей первой пары, при его значении в пределах 0,85±0,15 первая и вторая цели ложные. После чего измеряют амплитудные диаграммы второй пары целей, состоящей из опознанной ложной цели и неопознанной третьей цели. Рассчитывают коэффициент корреляции КЛ,3 сигналов, отраженных от ложной и третьей целей второй пары. При значении КЛ,3 меньше 0,2 третья цель - первая боеголовка.
После чего аналогично производят измерение других пар целей, составленных из опознанной ложной цели и неопознанной цели, до тех пор, пока не будут попарно измерены и опознаны все цели в группе.
Отличительные признаки формулы изобретения по второму варианту исполнения изобретения
Опознания целей в группе целей, состоящей из боеголовок и ложных целей, состоит в том, что с помощью двух типовых однопозиционных радиолокационных станций, синхронизованных по времени измерения двух целей, последовательно измеряют амплитудные диаграммы сигналов, отраженных от пар разных целей в группе в одинаковом диапазоне углов визирования с носа целей не меньше ±(20°÷30°), после чего рассчитывают для каждой измеренной пары целей коэффициент корреляции К(Xi,Yi) отраженных сигналов от целей в паре по формуле:
где Xi и Yi - значения амплитуд в диаграммах отражения сигналов в функции одинаковых углов измерения целей в паре опознаваемых целей;
и  - математические ожидания значений амплитудных диаграмм пары измеренных целей;
Σ - знак суммы от i=1 до i=n, где n - количество отсчетов значений амплитуд в измеренных диаграммах,
Рассчитывают коэффициент корреляции К1,2 отраженных сигналов от первой и второй целей первой пары, при его значении меньше 0,2 цели в паре не опознаны, в паре находятся боеголовка и ложная цель.
После чего измеряют амплитудные диаграммы второй пары целей, состоящей из первой измеренной цели и неопознанной N-й цели, при измерении которой значение коэффициента корреляции КN,2 находится в пределах 0,85±0,15, эти цели ложные.
После чего измеряют N+1-ю пару целей, состоящую из опознанной ложной цели и одной из неопознанных целей, и рассчитывают их коэффициент корреляции КЛ,(N+1) отраженных сигналов от N+1-й пары целей и при его значении меньше 0,2 N+1-я цель - вторая боеголовка.
Аналогично производят измерение других пар целей, составленных из опознанной ложной и неопознанной цели, до тех пор, пока не будут попарно измерены и опознаны все цели в группе целей.