Алгоритмы и программно-аппаратное обеспечение комплекса траекторной обработки многофункциональных радиолокационных станций

• Автор: Никитин, Константин Викторович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил

Оглавление
Введение
1 Обзор алгоритмов и методов линейной и нелинейной фильтрации. Постановка задачи.
1.1 Общая структура обработки информации в многофункциональных РЛС
1.2 Оптимальные и квазиоптимальпые алгоритмы линейной и нелинейной
фильтрации при наличии аномальных и неинформативных измерений
1.2.1 Рекуррентные алгоритмы линейной фильтрации
1.2.2 Нелинейная фильтрация при наличии неинформативных наблюдений
1.2.3 Алгоритмы фильтрации при наличии неоднозначных измерений
1.2.4 Оценка вероятности появления аномальных измерений
1.3 Алгоритмы фильтрации потоков разрешённых объектов
1.3.1 Определение апостериорных характеристик потока
1.3.2 Задача фильтрации случайного потока
1.4 Постановка задачи исследования
2 Разработка оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов траекторией обработки
2.1 Разработка квазиоптимальных алгоритмов фильтрации потоков разрешённых объектов
2.1.1 Постановка задачи фильтрации
2.1.2 Определение апостериорных характеристик потока
2.1.3 Соотношения оптимального фильтра
2.1.4 Соотношения квазиоптимального фильтра
2.2 Оптимальные и квазиоптимальпые алгоритмы нелинейной фильтрации при наличии неоднозначных измерений
2.2.1 Постановка задачи
2.2.2 Байесовский подход

2.2.3 Применение адаптивного байесовского подхода
2.3 Оценка вероятности появления аномальных измерений
2.3.1 Анализ аномальных измерений дальностной координаты в приёмнике максимального правдоподобия
2.3.2 Обобщение на случай измерения координат нескольких объектов
2.3.3 Оценка вероятности правильного распределения единичных замеров
2.3.4 Алгоритмы распределения замеров
3 Особенности аппаратной и программной реализации системы траекторией обработки РЛК в современных системах с открытой архитектурой.
3.1 Вопросы построения открытых систем обработки радиолокационной
информации
3.1.1 Стандарты открытых систем
3.1.2 Обзор современных электронных компонентов вычислительного
комплекса
3.1.3 Общая структура вычислительных средств радиолокационного
комплекса
3.2 Построение программно-аппаратного комплекса граекторной обработки обзорной РЛС
3.2.1 Задачи, решаемые ВК обзорной РЛС
3.2.2 Структура комплекса, алгоритмы сигнальной обработки
3.2.3 Выбор аппаратных и программных средств, реализация и результаты испытаний
3.3 Вычислительный комплекс РЛС с ФАР
3.3.1 Структура и аппаратные решения комплекса
3.3.2 Реализация алгоритмов траекторной обработки
Заключение
Литература
Приложение

Введение
Актуальность темы
Задачи, стоящие перед современными радиолокационными и радионавигационными средствами и системами непрерывно усложняются. С одной стороны, усложняется целевая обстановка — потоки объектов становятся более плотными, увеличивается число маневрирующих и разделяющихся объектов, в зоне ответственности радиолокационного комплекса присутствуют объекты разных классов. С другой стороны, усложняется радиолокационная техника — широко применяются сложные сигналы с многолепестковыми функциями неопределённости, разрабатываются многопозиционные радиолокационные комплексы и т.д. Это приводит к неоднозначности единичных измерений, появлению аномальных ошибок и, как следствие — к существенному усложнению алгоритмов вторичной обработки. Наконец, с расширением области применения радиолокационных средств, появляются новые потребители радиолокационной информации — навигационные и диспетчерские комплексы, устройства автоматизации управления транспортными средствами, охранные системы.
Таким образом, совершенствование алгоритмов вторичной обработки радиолокационной информации является насущной исследовательской задачей, представляющей большой научный, технический и практический интерес.
С другой стороны, развивается электронная и вычислительная техника. Соответственно возростают возможности обработки информации, в том числе — радиолокационной. Появляются более эффективные средства обработки радиолокационной информации, что, в свою очередь, повышает эффективность решения прикладных задач. В таких условиях экономически и технически оправдано на этапе проектирования радиолокационных средств закладывать возможность их модернизации в течение периода эксплуатации. Одним из путей реализации такого подхода является

Подстановка (2.8) в (2.6) даёт для оценки следующее соотношение:
/ Ае(А) [1 - £>(А)] <*А + Е) / ^е(А)£>(А)/(й|А)ЙА

/ е(А) [1 - Л(А)] й + Е / ^уе(А)Л(А)/(%|А)ЙА п 9=1 п
(2.9)
п г=і п
Формулу (2.9) можно представить более наглядно, как
Е / Ае3(Х)с1
3=0 п
Е /е, (А)г/А
3=0 п
где е,(А) = <
е(А) [1 — 12(А)], если і — О е(Л)Р(А)/(уд-|Л)
(2.10)
7(Уз)
в противном случае.
Выразим полученную оценку через взвешенную сумму частных оценок. Для этого в числителе выражения (2.10) каждый член суммы умножим и разделим на
1п ез('Мс^-

_ /еДА)<ЗЛ
/Ае}(А)Ф х ущщх
Е/е,(А)с?А
3=0 п
Теперь перегруппируем множители и внесём знаменатель под знак суммы:

з=о а
после чего получаем, что:
А = где

/ Ае,(А)Ф /е"ДА)с?А
(2.11)
Е/еДА)йА
3=0 п
Таким образом, искомая оценка А представляет собой взвешенную сумму (& + 1) частных оценок А.,- (?' == 0,1,..., &).
Заметим, что случай ] = 0 соответствует гипотезе об отсутствии отражённого сигнала. Если при этом к = 1, то мы приходим к случаю проверки двух гипотез: наличия и отсутствия измерения. Случай же отсутствия измерения можно рассматривать как случай наличия неинформативного измерения. Таким образом, из (2.11), как частный случай, следует полученное в работе [17] решение задачи нелинейной фильтрации в условиях наличия неинформативных измерений (1.10).