Дистанционное определение параметров движения при зондировании последовательностью оптических импульсов

• Автор: Максимов, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КВАЗИПРАВДОПОДОБНЫЕ ОЦЕНКИ
ДАЛЬНОСТИ И СКОРОСТИ
1.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ НАДЕЖНЫХ КВАЗИПРАВДОПОДОБНЫХ ОЦЕНОК
1.2 ВЕРОЯТНОСТЬ НАДЕЖНЫХ КВАЗИПРАВДОПОДОБНЫХ ОЦЕНОК
1.3 ПОТЕРИ В ТОЧНОСТИ КВАЗИПРАВДОПОДОБНЫХ ОЦЕНОК ПО СРАВНЕНИЮ С ОЦЕНКАМИ МАКСИМАЛЬНОГО ПРАВДОПОДОБИЯ
1.4 ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. ПРЕДЕЛЬНАЯ ТОЧНОСТЬ ОЦЕНОК
ДАЛЬНОСТИ И СКОРОСТИ
2.1 ПРЕДЕЛЬНАЯ ТОЧНОСТЬ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ
2.2 ПРЕДЕЛЬНАЯ ТОЧНОСТЬ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ
2.3 ПРЕДЕЛЬНАЯ ТОЧНОСТЬ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ И СКОРОСТИ
2.4 РЕЗУЛЬТАТЫ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ОЦЕНОК ДАЛЬНОСТИ И СКОРОСТИ
2.5 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3. СОВМЕСТНАЯ ОЦЕНКА ДАЛЬНОСТИ.
СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ
3.1 СОВМЕСТНО-ЭФФЕКТИВНЫЕ ОЦЕНКИ ДАЛЬНОСТИ, СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ
3.2 ПОРОГОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЦЕНОК ДАЛЬНОСТИ, СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ
3.3 ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЦЕНОК ПРИ ЗОНДИРОВАНИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ ИМПУЛЬСОВ С ОДИНАКОВОЙ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ
3.4 ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. РАСЧЕТ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ
Приложение 2. РАСЧЕТ ИНТЕНСИВНОСТИ
ПУАССОНОВСКОГО ПОТОКА
Приложение 3. ФОРМИРОВАНИЕ ПУАССОНОВСКОГО ПОТОКА С ЛОРЕНЦЕВСКОЙ ФОРМОЙ
ИНТЕНСИВНОСТИ
Приложение 4. НЕКОТОРЫЕ СУММЫ
ВВЕДЕНИЕ
Переоценка отношения к системам дальнометрии различного назначения происходила несколько раз по мере развития науки и технологий, совершенствования элементной базы и оптимального комплексирования систем различного назначения.
До открытия источников когерентного оптического излучения, число средств дистанционного определения параметров движения, таких как дальность, скорость и ускорение, было ограничено радиолокаторами и визуальнооптическими дальномерами. Присущие им недостатки - малая точность измерения, громоздкость, невысокая мобильность или обязательное участие человека в процессе измерения, либо затрудняли широкое применение этих средств в различных сферах человеческой деятельности, либо вообще делали невозможным их использование.
Создание оптических квантовых генераторов стало новой вехой в решении данной проблемы, поскольку с их открытием появилась возможность создавать высокоточные, компактные, мобильные измерительные комплексы. Потребность в таких системах ощущалась всегда, но наиболее остро она стала проявляться в последнее время, в связи с бурным развитием средств автоматического управления разными объектами, автоматизированного решения навигационных задач различного типа и уровня сложности, что, в основном, обусловлено таким важным свойством лазерных локационных систем, как высокая точность, чувствительность и пространственно частотное разрешение, которое на несколько порядков превышает аналогичные характеристики традиционных радиолокационных систем.
Эти свойства не могли не сделать лазерную локацию предметом пристального интереса, прежде всего военных специалистов, для которых определение параметров движения целей и объектов - дальности, скорости, ускорения, является наиболее важным, особенно при построении высокоточного оружия или в системах наведения и управления обычным

Ак(Я,У) = 0, к = О, А'г -1. Далее будем полагать, что данное условие выполнено.
Выражения (1.1.73) для дисперсий несмещенных КПО дальности и скорости существенно упрощаются, если форма и параметры интенсивности всех импульсов принимаемой последовательности (1.1.2) одинаковы, так что выполняются (1.1.44). В этом случае выражения для дисперсий КПО дальности и скорости принимают вид:
В о в (п= 3^1.в0------, (1.1.75)
4 уА^Ы{Ы‘2-1) уАц 0 N (И -1)
где А0, В0 определяются из (1.1.46), а М2{у) из (1.1.70).
В случае слабых оптических импульсов, когда д«1 и дк «1, к = 0, N -1, дисперсии совместных КПО дальности и скорости в общем виде можно вычислить по (1.1.73), если рассматривать выражения (1.1.74) вида:
оо / Л оо
4 = ~т | Л I у- у (*)<*. вк = я2 [
—оо V к ) —оо
№)п2 сЬс
ск. (1.1.76)
Если к тому же все импульсы принимаемой последовательности одинаковы, т.е. выполняются условия (1.1.44), то дисперсии совместных КПО дальности и скорости можно найти из (1.1.75), подставив в туда (1.1.47).
Воспользовавшись результатами [54,58], для сравнения приведем дисперсии совместных ОМП дальности и скорости при выполнении (1.1.44):
Ву(К) = - 3с2т(>--2(г] , ПД(К) = — -------------------2---, (1-1-77)
и?о2 -1) уд^Р1(до)02М(Ы2-1)
где ^($0) определяется из (1.1.50), а М2{у) из (1.1.70). Отметим, что (1.1.77)
можно получить как частный случай (1.1.73) положив в (1.1.46) ? =
Г= То, ./'(х) = Мх).
Сравнение (1.1.73) с (1.1.77) позволяет определить степень ухудшения качества оценок дальности и скорости за счет отличия опорного и принимаемого сигналов.