Алгоритм коррекции координат цели в информационно-измерительной системе радиолокационной станции на основе информации о пространственной ориентации

Введение. Концепции построения перспективных радиолокационных систем предусматривают, что это будут комплексы интегрального типа. Создание таких систем предполагает наличие в их составе информационного комплекса, выполняющую функционально завершенную процедуру обработки сигналов и информации в интересах решения конкретной задачи. В этой связи в настоящей статье рассмотрены особенности создания модели маневренного движения беспилотного летательного аппарата с целью исследования путей повышения точности сопровождения воздушной цели на основе алгоритмов оценивания координат ее движения.

Цель работы. Разработка алгоритма коррекции координат цели на основе информации о пространственной ориентации.

Материалы и методы. Поставленные задачи решены методами математического анализа и численного моделирования. Для обоснования достоверности и работоспособности предложенного алгоритма была разработана модель, которая позволила получить характеристики точности алгоритма.

Результаты. Методом моделирования исследованы характеристики точности алгоритма коррекции координат цели на основе информации о ее пространственной ориентации, определяющей качество системы слежения за целью и построения ее траектории. Приведены структура и описание разработанного алгоритма. Показан вариант реализации алгоритма и результаты оценки его точности.

Заключение. В результате анализа алгоритма коррекции координат цели на основе информации о ее пространственной ориентации, а также моделирования работы сделан вывод о достоверности и работоспособности предложенного алгоритма. Представленные данные численных экспериментальных исследований характеристик точности предложенного алгоритма показали реализуемость принятых решений. Полученные результаты позволяют определить наиболее целесообразный и эффективный путь разработки упрощенных вариантов алгоритма.

1. Защита радиолокационных систем от помех. Состояние и тенденции развития; под ред. А. И. Канащенкова, В. И. Меркулова. М.: Радиотехника, 2003. 416 с.

2. Верба В. С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Принципы построения, проблемы разработки и особенности функционирования. М.: Радиотехника, 2014. 528 с.

3. Алгоритм дальномерного канала с учетом информации бортовых датчиков воздушных судов / Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин, С. Н. Данилов, И. В. Князев // Радиотехника. 2013, № 9. С. 60–64.

4. Алгоритмы вычисления положения и ориентации БПЛА / А. А. Ардентов, И. Ю. Бесчастный, А. П. Маштаков, А. Ю. Попов, Ю. Л. Сачков, Е. Ф. Сачкова // Программные системы: теория и приложения. 2012. Т. 3, № 3. С. 23‒39.

5. Зледенный Н. П., Испулов А. А. Прогнозирование движения воздушной цели на основе изображений от иконической стереоскопической прицельной системы // Актуальные вопросы исследований в авионике: теория, обслуживание, разработки: Сб. науч. статей по материалам II Всеросс. науч.-практич. конф. "АВИАТОР". 11–13 февраля 2015 г., Воронеж. В 2 т. Т. 2. Воронеж: ВУНЦ ВВС "ВВА", 2015. Т. 2. С. 67‒70.

6. Харкевич А. А. Борьба с помехами. 5 изд. М.: Ленанд, 2018. 280 с.

7. Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов: практический подход. 2-е изд.; пер. с англ. М.: Вильямс, 2004, 992 с.

8. Наимов У. Р., Данилов С. Н., Пудовкин А. П. Синтез канала слежения за параметрами случайного процесса в условиях их скачкообразного изменения // Радиотехника. 2019. № 2. С. 84–89.

9. Оценивание дальности и скорости в радиолокационных системах / В. С. Верба, В. И. Меркулов, В. В. Дрогалин, В. С. Чернов, А. П. Кирсанов, А. И. Перов, А. С. Богачев, В. А. Гандурин, С. Н. Данилов, В. М. Захаров, Е. Е. Колтышев, Е. И. Кононов, С. Ю. Красавин, А. А. Поваляев, Э. И. Шустов. М.: Радиотехника, 2010. 472 с.

10. Vabre Ph. Air Traffic Services Surveillance Systems, Including An Explanation of Primary and Secondary Radar // Retrieved. 2009. 5 p.

11. К вопросу о наблюдении малоразмерных беспилотных летательных аппаратов / А. Е. Ананенков, Д. В. Марин, В. М. Нуждин, В. В. Расторгуев, А. В. Соколов // Труды МАИ. 2016. № 91. 18 с. URL: http://trudymai.ru/upload/iblock/592/ananenkov_marin_nuzhdin_rastorguev_sokolov_rus.pdf (дата обращения 19.04.2020)

12. Перспективы применения миллиметровой радиолокации для обнаружения и распознавания неподвижных и движущихся объектов на фоне подстилающей поверхности / С. И. Нефедов, М. И. Нониашвили, А. А.Лаговиер, М. Е. Голубцов // IV Всеросс. конф. "Радиолокация и радиосвязь". 29 ноября–3 декабря 2010, Москва. М: ИРЭ РАН, 2010. С. 237–242.

13. Данилов С. Н. Алгоритм сопровождения воздушных объектов следящим устройством в режиме обзора на основе аппроксимации области неопределенности оцениваемых параметров эллипсоидом наименьшего размера // Радиотехника. 2006. № 5‒6, С. 77–81.

14. Пудовкин А. П., Данилов С. Н., Панасюк Ю. Н. Перспективные методы обработки информации в радиотехнических системах. СПб.: Экспертные решения, 2014. 256 с.

15. Наимов У. Р. Оценивание координат беспилотного летательного аппарата на основе модели маневренного движения // Вестн. ТГТУ. 2019. Т. 25. № 2. С. 236–240. doi: 10.17277/vestnik.2019/02.pp.236–240.