2.3.3.3 Третичная (мультирадарная) обработка рли [13]

Объединение информации наблюдения от нескольких разнесенных на местности источников получило название третичной (мультирадарной) обработки.

Мультирадарная обработка должна обеспечить стабильное сопровождение воздушных целей и формирование картины воздушной обстановки путём анализа информации, поступающей от нескольких радиолокационных источников.

При третичной обработке решаются следующие задачи:

- отождествление отметок от одного ВС, полученных несколькими источниками информации;

- формирование измерений по данным от нескольких источников;

- построение траектории по объединенным данным.

Третичной обработке предшествует пересчет координат отметок от различных источников информации наблюдения в единую координатную систему.

Кроме того, все отметки приводятся к единому времени экстраполяцией векторов координат к очередному моменту объединения информации. Обычно время экстраполяции невелико, и поэтому применяется линейная экстраполяция.

Задача отождествления отметок решается в два этапа.

В начале отметки группируются по их попаданию в строб допустимых отклонений, который определяется погрешностями оценки координат. Затем проводится отождествление отметок и их объединение.

Результатом мультирадарной обработки являются мультирадарные траектории, рассчитанные из реальных по специальным алгоритмам.

Наиболее простым способом третичной обработки сигналов от нескольких РЛС является мозаичная обработка. При ней зона наблюдения разделяется на отдельные области и в каждой области используются отметки от ВС, полученные от доминирующей по точности РЛС. На рис.2.41. окружности изображают зону действия каждой РЛС. Границы, проведенные сплошной линией, разделяют поле на три области, в которых информация о самолетах обрабатывается только от одной РЛС: в области I —от РЛС-1, а в областях II и III —соответственно от РЛС-2 и РЛС-3.

Недостатком мозаичного метода является отказ от совместной обработки координат в областях перекрытия зон действия РЛС.

Мультирадарная траектория может формироваться различными способами как совокупность нескольких обычных (монорадарных) траекторий, отнесенных к одному и тому же объекту наблюдения (самолету).

Р ис.2.41. К пояснению третичной обработки

В традиционных системах эти задачи сводятся к отождествлению (идентификации) отметок с помощью стробирования и группировки.

При формировании мультирадарной траектории производится привязка существующих траекторий ВС. Для этого определяются траектории, у которых параметры движения цели близки. Они и привязываются к одной мультирадарной траектории. В дальнейшем именно на основе этих траекторий будет строиться мультирадарная обработка данной цели.

Если используются вторичные радары и коды ответчиков для двух траекторий совпадают, то критерий привязки становится менее жестким. Две мультирадарные траектории, имеющие близкие параметры, также могут быть «склеены» и объединены в одну.

Мультирадарная траектория в общем случае несет в себе большую информацию о параметрах движения цели, чем траектории, сформированные отдельными радарами.

Простейшим способом формирования мультирадарной траектории является использование только одной из траекторий (например, по методу наилучшего равномерного приближения) и игнорирование остальных.

Такой прием может применяться на участках, где один из радаров имеет значительное преимущество перед остальными в отношении точности или других характеристик и обеспечивает устойчивое сопровождение, а использование дополнительной информации может только ухудшить ситуацию. Например, если радары имеют разные зоны действия, то существует достаточно отдаленная область, где сопровождать цели может только радар с самым большим радиусом действия. Какой радар использовать в данном случае — определяется настройками мультирадарной обработки.

Могут быть заданы несколько областей, в которых будут определены абсолютные приоритеты радаров, и радар с меньшим приоритетом не будет учитываться.

Более сложный алгоритм предусматривает использование информации от всех радаров. При этом результирующая траектория представляет собой комбинацию траекторий от разных радаров, взятых с различными весами. Иными словами, параметры движения получаются путем усреднения по траекториям от нескольких радаров, но при этом отдельные радары могут влиять сильнее, чем другие, если есть основание считать, что их показания более точны. Веса траекторий рассчитываются на основе статистического анализа. Статические веса задаются в качестве параметров мультитраекторной обработки на основе априорной информации о радарах (анализа записей сигналов за прошлый период).

На разных участках могут задаваться разные веса. Статический вес траектории должен зависеть от погрешности данного радара, количества ложных отметок, вероятности пропуска отметки, наличия лепестков и переотражений. Итоговый вес локатора определяется из его статического веса с использованием информации о «качестве» траектории в предыдущие интервалы времени. При наличии пропусков вес траектории снижается, так как очевидно, что в этом случае погрешность оценок параметров движения, как правило, возрастает.

Алгоритм, реализующий данные принципы, следующий.

Траектории от каждого радара вначале обрабатываются и сглаживаются независимо. От каждого реального радара на вход мультирадарного алгоритма подается какое-то количество простых траекторий.

Каждая простая траектория несет информацию о текущих параметрах движения цели. Эта информация содержит сглаженные координаты и скорость в момент наблюдения, что позволяет рассчитывать координаты цели в любой последующий момент времени.

Каждая траектория имеет свое качество. Качество траектории характеризуется точностью и достоверностью оценок координат. Качество ухудшается при наличии пропусков (количественной характеристикой является коэффициент прочности траектории).

Алгоритм мультирадарной обработки предполагает хранение набора мультирадарные траекторий. Каждая мультирадарная траектория содержит в себе список номеров простых траекторий от разных радаров, в соответствии с которым она формируется, и собственные рассчитанные параметры движения цели. В результате такой мультирадарной обработки создается виртуальный радар, информация от которого выдается потребителям с определенной периодичностью.

Для тех траекторий реальных радаров, которые не были отнесены ни к одной мультитраектории, заводятся новые мультитраектории. Для каждой новой мультитраектории заводится счетчик, который фиксирует время ее существования. Пока время существования траектории не превысило критического, возможно «склеивание» двух траекторий, имеющих близкие параметры движения.

Контрольные вопросы:

1. В чем заключается сущность импульсного метода радиолокации?

2 . Какие задачи решает АПОИ радиолокаторов?

3. В чем заключаются отличия информации наблюдения получаемой от первичных и вторичных РЛС?

4. Какие задачи в РЛС решаются при помощи антенной системы?

5. Какие зондирующие радиолокационные сигналы применяются в первичных РЛС? В чем заключаются достоинства широкополосных сигналов?

6. Дайте характеристику запросных сигналов ВРЛ режима УВД-М

7. Дайте характеристику запросных сигналов ВРЛ режима RBS

8. В чем заключаются преимущества многокаскадных схем передающих устройств РЛС перед однокаскадными?

9. Какие задачи решаются при первичной обработке РЛИ?

10. Каким образом производится автоматическое измерение дальности обнаруженных ВС?

11. В чем заключается алгоритм автоматического измерения азимута ВС?

12. Какова структура ответного сигнала ВРЛ в режиме УВД?

13. Какова структура ответного сигнала ВРЛ в режиме RBS?

14. Какие этапы предусматривает вторичная обработка РЛИ? Поясните.

15. Поясните процедуры выполняемые при третичной обработке РЛИ?