1.3 Основные операции вторичной обработки информации

В процессе первичной обработки информации формируются отметки. Которые могут быть истинными, т.е. полученными от реальных целей, или же ложными, появившимися вследствие влияния различного вида естественных и искусственных помех. Так как при первичной обработке используются сигналы, полученные за один обзор и сформированные по ним отметки, не позволяют определять движение объекта. Следовательно, нельзя и обнаружить движущуюся цель. Нужно иметь отметки хотя бы за два или несколько обзоров, чтобы определить их принадлежность к движущемуся объекту, вычислить скорость и другие параметры движения.

Обработка отметок, полученных за несколько обзоров радиолокационной станции (РЛС), для обнаружения и непрерывного слежения за траекториями ВО, называется вторичной обработкой информации (ВОИ) [4, 5].

В ВОИ выделяют два этапа [5]:

- обнаружения траектории (принятие решения о наличии в пространстве движущегося ВО);

- сопровождение траектории (регулярное вычисление параметров траектории, слежение за траекторией).

Если эти этапы вычисляются автоматически, то они называются соответственно автозахватом и автосопровождением рисунок 1.2.

Рис. 1.2

Рассмотрим содержание этих этапов:

Обнаружение траектории начинается с поступлением первой отметки от системы первичной обработки. Вокруг нее выделяется пространство, в пределах которого может оказаться отметка ВО в следующем обзоре за счет его перемещения. Это пространство называется стробом. Размер строба выбирается исходя из возможной скорости данного типа цели, его маневренных качеств и ошибок измерения. В плоскости он имеет форму кольца с размерами:

R_min = V_{ц min} T_o;

R_max = V_{ц max} T_o,

где: V_{ц min} и V_{ц max} - возможные наименьшая и наибольшая скорости предполагаемых типов ВО в выделенном пространстве;

T_o - период обзора РЛС.

В это кольцо, в следующем обзоре, могут попасть одна или несколько отметок (1,2 ,3…) каждую из которых можно отнести к первой (пока нет информации о движении ВО, ни одной из отметок, попавших в строб, нет оснований отдавать предпочтение). По первым парам отметок вычисляются скорости предполагаемых ВО, считая движение их равномерным и прямолинейным.

С использованием известных скоростей вычисляются экстраполированные точки на следующий, 3-й обзор, а вокруг них строятся стробы, размеры которых определяются ошибками измерений координат (ошибками вычисления координат при первичной обработке) и ошибками экстраполяции координат.

Если бы эти ошибки не имели места, и две первые отметки, по которым вычислена скорость, действительно принадлежали движущейся цели, то отметка в 3-м обзоре точно совпала бы с экстраполированной. Однако из-за указанных ошибок такого совпадения не будет, поэтому нужно строить строб определенных размеров с учетом возможного рассеивания отметок относительно экстраполированной точки, чтобы отметка с вероятностью, близкой к единице, оказалась в стробе (не была потеряна).

Стробы же строятся для того, чтобы при обработке информации по определенной траектории анализировать ситуацию не во всем пространстве, а только вблизи траектории. Этим сокращаются непроизводительные затраты машинного времени для анализа заведомо не относящихся к данной траектории отметок, находящихся вне строба. В следующем третьем обзоре в построенные стробы могут попасть или не попасть отметки. Там где есть отметка, ее считают принадлежащей предполагаемой траектории.

В процессе сопровождения выполняются следующие операции: оценка параметров траектории ВО (координат, составляющих скорости, и т.д.) по дискретным данным, поступающим в моменты времени t₁, t₂, t₃,...;

- экстраполяция параметров траектории на один или нескольких обзоров;

- выделение упрежденной области, в которую с заданной вероятностью должна попасть новая отметка ВО (стробирование пространства, строб может быть в плоскости прямоугольных координат с размерами 2y_c, 2x_c);

- сличение новых отметок, попавших в строб, для выбора одной по которой и будет продолжаться траектория (селекция отметок в стробе).

В случае попадания нескольких текущих отметок (ТО), то истинной ТО считается ближайшей к ЭТ.

В случае непопадания в строб ни одной отметки, в качестве истинной принимается ЭТ, по которой продолжается траектория, размеры строба сопровождения увеличиваются.

Особенность процесса сопровождения заключается в наличии критерия сброса траектории с сопровождения. Основным критерием при принятии решения о сбросе траектории с сопровождения, является наличие пропусков на l обзорах подряд отметок в стробе сопровождения.

Эксперименты показывают, что допустимое число пропусков не должно превышать 10, т.к. на каждом шаге размеры стробов должны увеличиваться в соответствии с суммарными ошибками измерения и экстраполяции по отношению к разрешающему объему РЛС. В применяемых КСА критерий сброса выбирают равным 5.

Сравнивая операции, выполняемые в процессе обнаружения и сопровождения, можно заметить, что операции в них сходны. Однако в процессе сопровождения операции с целью получения более качественной информации о ВО выполняются точнее.

Таким образом, в процессе обнаружения и сопровождения траектории выполняются операции:

1. Оценка координат

2. Экстраполяция

3. Выявление маневра

4. Стробирование

5. Сличение

Алгоритм автоматического захвата и сопровождения целей

В соответствии с вышеуказанными принципами, процесс обнаружения новой траектории начинается с образования вокруг отметки, не попавшей в стробы сопровождения других ВО, начального строба первичного захвата, размеры которого зависят от максимально возможного перемещения цели за период обзора. При отсутствии попадания отметок в строб автозахвата на последующих обзорах начальная траектория сбрасывается как ложная.

После обнаружения траектории определяется направление движения ВО, что позволяет экстраполировать и формировать стробы, подтверждения траектории на последующих обзорах, при попадании в них принимается окончательное решение о подтверждении траектории.