Алгоритмы оценивания пространственных координат элементов земной поверхности в доплеровских системах радиовидения

• Автор: Нгуен Чунг Тхык
• Шифр специальности: 05.12.04, 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЗАДАЧА ОЦЕНИВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИНАТ ЭЛЕМЕНТОВ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

1.1. Аналитический обзор источников

1.2. Физическая постановка задачи

1.3. Направление решения задачи

1.4. Математическая модель системы наблюдения

1.5. Математическая постановка задачи

1.6. Основные результаты

2. АЛГОРИТМЫ ОЦЕНИВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИНАТ
2.1. Алгоритм моноимпульсного метода
2.2. Алгоритм фазового метода
2.3. Учет неоднозначности измерения фаз
2.4. Алгоритм метода восстановления амплитуд
2.5. Алгоритм метода максимума амплитуды
2.6. Основные результаты
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АЛГОРИТМОВ ОЦЕНИВАНИЯ КООРДИНАТ
3.1. Условия компьютерного моделирования работы алгоритмов
3.2. Исследование точности работы алгоритмов
3.2.1. Переднебоковой режим наблюдения при одном элементе
отражения на каждой частоте

3.2.2. Переднебоковой режим наблюдения при нескольких элементах отражения на каждой частоте
3.2.3. Передненижний режим наблюдения при нескольких элементах отражения на каждой частоте
3.2.4. Общий режим наблюдения
3.2.5. Доверительный интервал ошибок оценивания
3.3. Оценка вычислительной сложности алгоритмов
3.4. Сравнительный анализ с альтернативными подходами
3.5. Аспекты технической реализации
3.6. Основные результаты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
П1. Акт внедрения
П2. Блок-схемы алгоритмов
ПЗ. Блок-схема моделирования
П4. Компьютерные программы моделирования

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
АР - антенная решетка
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
БПФ — быстрое преобразование Фурье
ДН - диаграмма направленности
ДНА - диаграмма направленности антенны
ДОЛ - доплеровское обужение луча
ДПФ - дискретное преобразование Фурье
КГ - когерентный генератор
ЛА - летательный аппарат
МВП - маловысотный полет
ОЗУ — оперативное запоминающее устройство
РЛ - радиолокационный
РЛИ — радиолокационное изображение
2D-PJIH - двумерное РЛИ
ЗО-РЛИ - трехмерное РЛИ
РЛС - радиолокационная станция
СВР - сверхвысокое разрешение
СКО - среднеквадратическое отклонение
С/Ш - отношение сигнал-шум
УПЧ — усилитель промежуточной частоты
ФД - фазовый детектор
ФНЧ - фильтр нижних частот
ЦОС - цифровая обработка сигналов
ЦСП - цифровой сигнальный процессор

1.5. Математическая постановка задачи
Математическая постановка задачи. Полученные в результате первичной обработки на дальности Я комплексные временные последовательности (1.14) 7 = 1 ,Ы, в моменты времени tj в q- измерительных каналах
(<7 = 1,(2) подвергаются БПФ. На выходе БПФ получаются частотные последовательности 5д(/у), у = 1,Л’, из которых выделяются подпоследовательности ■^ (•/})> Л’Лг’ п<Ы (в дальнейшем изменим нумерацию: 7 =1,н) в элемен-
тах разрешения частоты /у, превышающие по модулю порог обнаружения полезного сигнала во всех q-x каналах (д = 1,6). Они подчинены модели:
^(//) = )ехр{/[(2^/Л)<У, + £,]} + />,(/,), (1-19)
*/<*, +УчУ]к)/К’
%ч = -(4л- / Я)Ло + е($», <9) + г]ч (/}), ^ =#9 (/у), ^ = Уд (/у ).
Каждой у'-й доплеровской частоте /• в (1.19) соответствуют &у элементов отражения земной поверхности с координатами центров ,7^ ,Zjk, сигналы от которых суммируются. В частном случае, определяющем характер гладкой поверхности, принимается kj = 1V/ = 1 ,п и модель (1.19) упрощается:
^(/уО = Г9^7,^)е(^,0у)ехр{/[(2^/Я)^ + ^]} + ^(/у), (1.20)
В моделях (1.19) и (1.20) используются обозначения (1.14).
Задача заключается в нахождении пространственных координат х, у и
г = ^Я2 -х2 - у2 центров отражения в элементах дальности Я на у'-х частотах
на основе сигналов $9(/у), 7 = 1,«, <7 = 1
При решении задачи используется зависимость (1.9), которая вместе с (1.1) дает следующее выражение:
V;cCOS6,SІn^-|-VJ,SІn6, + Уг СО50СОЭ^ = (Я/2у)/у,