Спосіб виявлення рухомих цілей імпульсним локатором

1. Спосіб виявлення рухомих цілей імпульсним локатором, який полягає у тому, що виділяють комплексну обвідну прийнятих відбитих від цілей локаційних сигналів, здійснюють її перетворення у цифрові комплексні відліки, з яких формують строби дальності, де визначають модулі різниць між відліками та підсумовують їх, а результат порівнюють з пороговим значенням, яке встановлюють, виходячи з необхідної імовірності хибного виявлення цілі, та приймають рішення про виявлення цілі при перевищенні порогового значення, який відрізняється тим, що додатково у кожному стробі дальності, який обмежують послідовністю N комплексних відліків, відбитих від одного радіолокаційного об'єму, вимірюють частоту F гармонічної складової цієї послідовності комплексних відліків, а модулі різниць визначають для тих пар комплексних відліків, які розділені між собою однаковим U 2 (19) 1 3 чають відповідний йому строб дальності і сигнал доплерівської частоти, для всіх сигналів допплерівських частот вибраного строба дальності визначають коефіцієнти послаблення комплексних амплітуд сигналів усіх частот, за допомогою обчислених коефіцієнтів розраховують модуль різниці амплітуд сигналів між комплексними амплітудами сигналів допплерівських частот і добутку максимальної комплексної амплітуди сигналу частоти на відповідні коефіцієнти послаблення, порівнюють отриману різницю амплітуд сигналів з пороговим значенням амплітуди, яке встановлюють виходячи з необхідного значення імовірності помилкового виявлення групової цілі, при перевищенні порогового значення хоча б одним значенням різниці амплітуд сигналів приймають рішення про виявлення групової цілі. Спільними ознаками прототипу та запропонованого способу є операції виділення комплексної обвідної прийнятих відбитих від цілей сигналів, перетворення її у цифрові комплексні відліки, формування стробів дальності, підсумовування, розрахунок модулів різниць, порівняння з пороговим значенням, яке встановлюють, виходячи з необхідного значення імовірності помилкового виявлення цілі та прийняття рішення про виявлення цілі при перевищенні порогового значення. В основу винаходу поставлено задачу створити спосіб виявлення рухомих цілей імпульсним локатором шляхом адаптації процедури розрахунку модулів різниць відліків до поточної швидкості цілі за значенням виміряної допплерівської частоти прийнятого сигналу, з метою забезпечити підвищення ймовірності виявлення цілей, що мають малі радіальні швидкості. Поставлена задача удосконалити корисну модель вирішується тим, що у способі виявлення рухомої цілі імпульсним локатором, який полягає у тому, що виділяють комплексну обвідну прийнятих відбитих від цілей локаційних сигналів, здійснюють її перетворення у цифрові комплексні відліки, з яких формують строби дальності, де визначають модулі різниць між відліками та підсумовують їх, а результат порівнюють з пороговим значенням, яке встановлюють, виходячи з необхідної імовірності хибного виявлення цілі та приймають рішення про виявлення цілі при перевищенні порогового значення додатково у кожному стробі дальності, який обмежують послідовністю N комплексних відліків, відбитих від одного радіолокаційного об'єму, вимірюють частоту F гармонічної складової цієї послідовності комплексних відліків, а модулі різниць визначають для тих пар комплексних відліків, які розділені між собою однаковим інтервалом часу, значення якого визначають за виміряною частотою у обернено монотонній залежності. Крім того додатково інтервал між комплексними відліками для розрахунку модулів їх різниць визначають як кількість періодів зондуючих імпульсів, що їх розділяють, яку отримують шляхом нелінійного перетворення виміряної частоти гармонічної складової в ціле число D із діапазону чисел 1,2,…N-1, а нелінійне перетворення здійснюють за наступним правилом кусково-лінійної апроксимації: 60376 4  N / 2,  1 int  N / 2  1      /   2,        D 1,         де: int - операція округлювання до цілого числа;  - параметр нелінійного перетворення, що визначає точки його злому, значення якого встановлюють у межах 0,1-0,3; =2FT - нормована частота гармонічної складової; T - період зондуючих імпульсів. Сутність способу полягає у наступному. Після виділення комплексної обвідної прийнятих локаційних сигналів, перетворення її у цифрові комплексні відліки та формування стробів дальності з N послідовних значень цих відліків, отриманих від одного радіолокаційного об'єму, у випадку наявності у цьому стробі дальності відбитих сигналів від рухомої цілі сума модулів різниць пар комплексних відліків зростає, що дає підставу для виявлення цілі шляхом порівняння суми з заданим порогом. Удосконалення даної процедури ґрунтується на відомій властивості ЧПК, що висока ймовірність виявлення рухомої цілі забезпечується у випадках, коли різниця фаз між парами послідовних відліків відбитих від цілі сигналів дорівнює значенню від /2 до  радіан [1]. Тому у даному винаході пропонується встановлювати інтервал часу для розрахунку модулів різниць між парами відліків таким чином, щоб задовольнялася зазначена вище умова. Для цього у кожному стробі дальності спочатку вимірюється частота гармонічної складової F послідовності його відліків, нормоване значення якої =2FT дорівнює оцінці різниці фаз між суміжними дискретним відліками гармонічного сигналу. Далі визначається таке ціле число D із діапазону 1,2,…N-1, яке забезпечує наступну приблизну рівність D3/4, для чого використовується операція нелінійного перетворення частоти F у ціле число D. Причому, характеристика нелінійного перетворення повинна бути монотонно спадаюча. Але з іншого боку, збільшення інтервалу між парами відліків призводить до зменшення загальної кількості таких пар у стробі дальності. Так наприклад, якщо розмір стробу дальності складає N=16, то кількість пар з інтервалом у один період зондування буде 15, з інтервалом у два періоди 14, а з інтервалом у 8 періодів - тільки 8. Цей фактор сприяє погіршенню ймовірності виявлення цілі. З цього виходить, що крутизна характеристики нелінійного перетворення в області малих частот повинна зменшуватися. Особливо це є суттєвим, коли інтервал у парах перебільшує рівень N/2. Тому за умов апріорної невизначеності параметрів сигналу та завад, коли оптимальний вид характеристики перетворення встановити неможливо, доцільно використовувати її кускову апроксимацію, яка наведена вище. Таким чином підвищення ефективності виявлення цілей у запропонованому способі досягається внаслідок адаптації процедури ЧПК до виміряного поточного значення швидкості цілі. Це доведено методом статистичного моделювання. 5 60376 Далі як приклад наведені ймовірності виявлення рухомої цілі з застосуванням запропонованого методу РÇ та відомого методу однократної ЧПК Р за наступних загальних умов моделювання: кількість відліків у стробі дальності - 16; кількість періодів гармонічної складової у стробі дальності - 1 (відповідно нормоване значення частоти - 0.393 рад), потужність адитивного некорельованого гаусівського шуму - 1 Вт, потужність адитивної корельованої гаусівської завади - 10 Вт, коефіцієнт її кореляції - 0.99, відповідно, для наступних значень амплітуди гармонічної складової сигналу А=2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 (В): PÇ=0.104, 0.577, 0.828, 0.966, 0.991, 0.995, 0.998, 0.999; Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 6 Р= 0.001, 0.002, 0.004, 0.015, 0.107, 0.463, 0.931, 0.998. Для PЛС з несучою частотою 10 ГГц та періодом зондування 0,001 с зазначеній нормованій частоті відповідає швидкість цілі приблизно у 1 м/с (3,6 км/год.), і як видно, запропонований спосіб дозволяє з великою імовірністю виявляти цілі, що мають такі малі швидкості, навіть за незначних розмірів стробів дальності. Джерела інформації: 1. Финкельштейн М. И. Основы радиолокации. - M: Радио и связь, 1983. - 536С. 2. Гуськов Ю.Н.(RU), Жибуртович И.Ю.(RU), Абраменков В.В.(RU) и др. Патент РФ на изобретение RU (11) 2316788 (13) С1, опубл. 10.02.2008 в RU БИМП №4 (МПК G01S13/52). Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601