Математическое моделирование и анализ радиолокационных портретов распределенных объектов, формируемых радиолокационной станцией с синтезированной апертурой

• Автор: Тонких, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 194 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений.

Введение

1 Анализ подходов к математическому моделированию

радиолокационных портретов распределенных наземных надводных объектов, формируемых РСА

1.1 Анализ методов математического моделирования

радиолокационных изображений, распределенных целей. Структура математической модели.

1.2 Методы и алгоритмы расчета на ЭВМ формы поверхности распределенных искусственных объектов.
1.3 Методы решения задач дифракции электромагнитных волн на поверхностях распределенных объектов сложной формы

1.3.1 Методы решения стационарных задач дифракции

электромагнитных волн.

1.3.2 Методы физической оптики и эквивалентных токов
элементарных краевых волн в решении задачи рассеяния
Выводы по разделу
2 Учет искажающих и дестабилизирующих факторов при математическом моделировании тракта формирования и обработки радиолокационных сигналов.
2.1 Математическое моделирование процессов формирования и обработки радиолокационных сигналов.
2.2 Математическая модель тракта формирования радиолокационного портрета при траекторных нестабильностях носителя.
2.3 Математическое моделирование радиолокационных изображений движущихся надводных распределенных объектов и объектов с движущимися элементами
2.3.1 Математическая модель движения распределенных морских объектов. Общая задача гидродинамической теории качки
2.3.2 Статистические характеристики нерегулярной качки судов.
ВВИА нм. Н. Е. Жуковского
2.3.3 Параметры статистических характеристик качки морских
2.4 Аналитический подход к определению искажений, вносимых в радиолокационный портрет движением наблюдаемого объекта и траекторными флуктуациями носителя
2.5 Математическое моделирование радиолокационного портрета с учетом шумов аппаратуры, помех и нелинейности тракта приема
и обработки радиолокационного сигнала
Выводы по разделу 2.
3 Разработка алгоритмов и программная реализация математической модели РЛП распределенных объектов на ЭВМ
3.1 Разработка цифровой модели процесса формирования РЛП распределенных целей
3.2 Оценка достоверности разработанной математической модели
3.3 Оценка временных характеристик и требований к вычислительной системе для реализации математической модели
в реальном и близком к реальному масштабе времени.
Выводы по разделу 3.
4 Применение разработанной модели к анализу искажений радиолокационных портретов распределенных объектов.
4.1 Разработка аппарата анализа и оценки искажений РЛП.
4.2 Анализ искажений радиолокационных изображений, вызванных траекторными нестабильностями носителя РСА
4.3 Анализ искажений радиолокационных изображений, вызванных движением наблюдаемых объектов
4.4 Анализ искажений радиолокационных изображений, вызванных нелинейностью тракта формирования и обработки радиолокационного сигнала.
Выводы по разделу 4.
Заключение
Литература


Для реализации этих алгоритмов требуется иметь большой объем априорных данных по РЛП эталонных объектов рассматриваемого алфавита классов. Эти данные можно получить или путем предварительного расчета РЛП с использованием математической модели, либо уметь моделировать РЛП объектов в реальном или близком к реальному масштабу времени. Моделирование РЛП позволяет проводить оценку эффективности и отладку алгоритмов автоматизированной и автоматической обработки радиолокационной информации, предсказывать характерные признаки РЛП конкретных объектов в зависимости от его формы, состояния поверхности и параметров РСА. В человекомашинных методах обработки РЛИ моделирование РЛП должно обеспечить операторудешифровщику задачу интерпретации радиолокационных изображений, как известных объектов, так и объектов, экспериментальное получение РЛП которых недоступно. Моделирование позволяет исследовать устойчивость достаточных статистик, применяемых в алгоритмах автоматического и автоматизированного распознавания объектов по их РЛИ. Информационное обеспечение алгоритмов обработки радиолокационных сигналов. Как показано в работе на качество РЛП влияет множество факторов траекторные флуктуации носителя РСА, сложное движение наблюдаемого объекта и т. Следовательно, возникает необходимость разработки алгоритмов компенсации влияния дестабилизирующих и искажающих факторов на РЛИ. Синтез таких алгоритмов может быть произведен на основе экспериментальных данных и или по результатам моделирования с использованием разрабатываемой математической модели. Кроме того, апробации разрабатываемых алгоритмов и оценка их эффективности может быть произведена на основе данных математического моделирования. ВВИА иы. Н. Е. Исследование радиолокационной заметности искусственных распределенных объектов. Моделирование РЛП объектов в работах по исследованию радиолокационной заметности может проводиться по двум направлениям. Вопервых, это получение РЛИ объектов, разработанных с учетом требований по снижению радиолокационной заметности технологии Стеле. Полученная при этом информация может быть использована для реализации алгоритмов обнаружения и распознавания объектов этого класса. Вовторых, моделирование РЛП позволит изучать влияние геометрических особенностей поверхности объектов на их радиолокационные характеристики, что может использоваться для минимизации радиолокационной заметности существующих и перспективных образцов техники. Научноисследовательские семинары кафедры математической физики факультета ВМиК МГУ руководители профессор Захаров Е. В., профессор Лифанов И. X Международный симпозиум Метод дискретных особенностей в задачах математической физики МДОЗМФ г. Научные чтения по авиации посвященные памяти Н. Е. Жуковского, г. Москва, г. XXIII Всероссийский симпозиум Радиолокационное исследование природных сред, г. Результаты работы опубликованы в 6 печатных трудах 2. ВВИЛ км. Н. Е. Рассмотрим структуру и краткое содержание работыу состоящей из введения, четырех разделов, заключения и списка литературы, содержащего 5 наименования. В разделе 1 работы формулируется задача математического моделирования радиолокационных портретов распределенных объектов сложной формы, которая заключается в определении функции радиолокационного рельефа независимо от используемого метода решения задачи дифракции в определении оператора, преобразования ФРР в радиолокационный сигнал, с учетом искажающих и дестабилизирующих факторов в определении оператора обработки радиолокационного сигнала в алгоритмической и программной реализации модели в проверке достоверности модели в оценке влияния искажающих и дестабилизирующих факторов на РЛП. Хс . Структура математической модели РЛП может быть представлена в виде схемы на рисунке 1. Кроме того, осуществляется выбор эффективных методов моделирования и задания поверхности объекта сложной формы. Для этого используется набор кусочногладких параметрически заданных поверхностей. Дискретизация параметрического уравнения поверхности на некоторой сетке позволяет перейти к фацетной модели поверхности объекта, основным элементом которой является треугольная площадкафацет.