Модели и алгоритмы функционирования вычислительных систем регистрации радиолокационной информации

• Автор: Таранцев, Евгений Константинович
• Шифр специальности: 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЗАДАЧ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ РЕГИСТРАЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ И

1.1. ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА ИССЛЕД0ВАИЯ

1.2. ПОДСИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ

1.2.1 ОБЩАЯ СТРУКТУРА ПОДСИСТЕМЫ РЕГИСТРАЦИИ.

1.2.2. Компонент формирования потока.

1.2.3. Компонент передачи потока.

1.2.4. Компонент регистрации.

1.3. Подсистемы анализа и синтеза

1.4. Задачи дальнейших исследований

ГЛАВА 2. СЖАТИЕ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ

2.1. Анализ сигнала
2.2. Оценка статистических параметров шума.
2.3. Энтропийная оценка степени сжатия файла.
2.4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛА.
2.4.1. ПРИМЕНЕНИЕ ОРТОГОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ.
2.4.2. Применение линейного предсказания сигнала.
2.4.3. МЕТОД ШАБЛОНОВ
2.4.4. Применение алгоритмов семейства 1.7ЛУ.
2.5. Выбор статистического кодера
2.6. Выводы по главе.
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУР И АЛГОРИТМОВ РЕГИСТРАЦИИ
РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ
3.1. Выбор средства моделирования
3.2. Построение модели верхнего иерархического уровня
3.3. Разработка модели источника радиолокационной информации.
3.4. Разработка модели транспортной среды.
3.5. Разработка модели регистратора.
3.6. анализ результатов моделирования.
3.7. Выводы по главе
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ ОТДЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТ.
4.1. Разработка программного обеспечения анализа зарегистрированных данных
4.2. Разработка программного обеспечения разбора записей зарегистрированной информации
4.3. Разработка программного обеспечения воспроизведения радиолокационного сигнала
4.4. Предложения по аппаратной реализации компрессора.
4.5. ВЫВОДЫ 0 ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В США разработана и эксплуатируется система регистрации радиолокационной информации I I . Регистрация обычно осуществляется на промышленную ЭВМ . Среди российских производителей таких ЭВМ выделяется фирма ООО Фаствел . Полунатурный эксперимент включает в себя задачи накопления реальных данных, их анализа, моделирования внешних воздействий, а также синтеза сигнала с последующей выдачей его в одну из систем РЛС. Таким образом, аппаратнопрограммный комплекс регистрации и анализа радиолокационного сигнала АПК РА включает в себя подсистемы рисунок 1. Подсистема регистрации располагается на борту самолета и обеспечивает съм радиолокационной информации, передачу е по каналам
связи и запись на машинный носитель. К данной подсистеме предъявляются требования реального времени и жстких условий эксплуатации. Подсистема анализа располагается на земле и обеспечивает декодирование зарегистрированных радиолокационных данных, их отображение в удобной для оператора форме, позволяет обрабатывать данные на моделях радиолокационной обработки. Данная подсистема должна обладать высокой производительностью, но требования реального времени и жстких условий эксплуатации к ней не предъявляются. Рисунок 1. Подсистема синтеза воспроизводит радиолокационную информацию для тестирования радиолокационной аппаратуры. Эта информации может быть получена как в результате регистрации полтных данных, из моделей радиолокационной обстановки или наложения модельных данных на экспериментальные. Подсистема синтеза работает в реальном масштабе времени. В настоящей работе рассматривается круг взаимосвязанных вопросов, касающихся организации процесса регистрации радиолокационных данных на борту самолета и последующего их анализа. Исследуются вопросы повышения производительности подсистемы регистрации ввиду большого объма регистрируемых данных и высокой скорости их поступления, а также оценки влияния подсистемы регистрации на исполнение рабочих функций комплекса, поскольку подсистема регистрации является технологической, а не боевой. Несмотря на то что радиолокационная станция представляет собой сложный аппаратнопрограммный комплекс, в котором используются специализированные вычислители, узлы и специальные алгоритмы, е можно рассматривать как распределнную информационную управляющую систему, при этом использовать общепринятые методы повышения производительности. Задача регистрации радиолокационного сигнала связана с организацией передачи и записи на накопитель большого объма информации в реальном времени. Интенсивность поступления данных настолько высока, что в отдельные моменты времени может приближаться к максимальной пропускной способности каналов связи. Задача повышения производительности подсистемы регистрации решается путм имитационного моделирования глава 3. Задача уменьшения объема решается путм сжатия информации глава 2. Укрупннная структурная схема регистрации радиолокационных сигналов 8, , в перспективном комплексе дальнего радиолокационного обнаружения представлена на рисунке 1. Рисунок 1. Структура вычислительной системы регистрации Принимаемый сигнал проходит антенное и высокочастотное примное устройство, где производится его пространственная селекция, усиление, оцифровка. При этом возможна одновременная работа нескольких примных каналов антенны обычно 5, 8, 9, . Далее сигнал в цифровой форме поступает на вход спецвычислителя, производящего обработку в соответствии с режимом РЛС для обнаружения целей. ЭВМ, выполняющим вторичную и последующие обработки радиолокационной информации. Концентратор выполняет съм данных с контрольных точек спсцвычислитсля, их форматирование снабжение служебными заголовками и передачу в контроллер, который передает их периодически через сеть БИУС в регистратор, представляющий собой ЭВМ в промышленном исполнении с накопителем на сменных твердотельных дисках. Цифровой поток данных, направляемый на регистрацию, может достигать сотен Мбитс и действует в течение нескольких минут. ЭВМ регистратора, разработка алгоритма взаимодействия сетевого подключения, оперативной и дисковой памяти.