Приведение отметок к единому времени отсчета

Приведение отметок к единому времени отсчета проводится в случаях, когда отметки получены от разных РЛС и имеют различное время локации. Это необходимо для того, чтобы определить положение отметок по состоянию на какой-то определенный момент времени (момент сравнения), что облегчает последующее отождествление их. Приведение координат к единому началу отсчета во времени осуществляется путем их экстраполяции на некоторый фиксированный момент. Учитывая сравнительно высокий темп обновления информации, целесообразно при экстраполяции принимать гипотезу равномерного прямолинейного изменения координат, скорость изменения которых известна.

Чтобы проверить принадлежность отметок к одной цели, надо вычислить их положение по состоянию на одно и то же время. Если результаты вычислений окажутся достаточно близкими, то вполне вероятно, что они относятся к одной цели.

Отметки к единому времени отсчета приводятся следующим образом:

-назначается время , к которому требуется привести отметки;

-определяется время экстраполяции для каждой отметки;

-производится экстраполяция координат.

Пусть в момент осуществлена локация цели РЛС1, а момент —РЛС2. Требуется привести полученные отметки к моменту . Для этого необходимо:

Определить время экстраполяции для каждой отметки:

Для нашего примера:

Произвести экстраполяцию координат по формулам:

(4.5)

где , - экстраполированные координаты i-й отметки на момент (момент сравнения координат); , - координаты i-й цели на момент локации; , - значения составляющих скорости i-й цели.

Пересчеты к единому времени вызывают дополнительные ошибки, что необходимо принимать во внимание в процессе отождествления отметок.

Отождествление отметок

Все радиолокационные станции (РЛС) независимо друг от друга обрабатывают информацию (в своих зонах видимости) и передают полученные данные в виде донесений на пункт тре­тичной обработки. За счет перекрытия зон видимости РЛС в составе донесений могут быть дублирующие донесения полученные от нескольких РЛС по одной и той же цели

В процессе отождествления вырабатывается решение, устанавливающее:

-сколько целей имеется в действительности, если донесения о них поступают от нескольких РЛС;

-как распределяются поступившие донесения по целям.

Решение принимается на основании анализа степени несовпадения отметок. Под величиной несовпадения будем понимать разность между парой векторов отметок

где i и к — номера РЛС, от которых поступили донесения; j и r - номера донесений (отметок).

Вектор представляет собой совокупность компонентов

где - координаты цели; - составляющие скорости; - признак новизны.

Кроме того, дополнительно могут включаться и другие признаки, как, например, признак потери цели в данном цикле обзора или признак государственной принадлежности.

Обычно отождествление осуществляется в два этапа:

-этап грубого отождествления;

-этап точного отождествления.

Этап грубого отождествления

На первом этапе отождествления производится сравнение координат и составляющих вектора скорости сообщений Rij и Rкr. Напомним, что соответствующие компоненты отметок (сообщений) предварительно приводятся к единой системе координат и к единому времени отсчета.

Вероятно, если донесения Rij и Rкr получены от одной и той же цели, то их координаты должны совпадать в пределах допустимых отклонений. Поэтому в качестве критерия отбора донесений берут разность одноименных метрических координат, ко­торая должна быть меньше допустимой:

(4.6)

или в общем случае

где l = 1, 2, 3 ...

Аналогичным образом сравниваются между собой другие донесения. Все донесения, удовлетворяющие критерию (4.6), объединяются в группы. Каждую из таких групп будем называть группой грубо отождествленных сообщений (для краткости -группой А). Сокращенно условие) запишем

(имеется в виду выполнение неравенства для всех компонентов). Для формализации процесса вводится признак попадания донесений в группу А в виде:

, если условие выполняется;

, если условие не выполняется.

Обычно на пункте обработки одна из РЛС выбирается в качестве основной и ее отметки принимаются как базовые. Предпочтительнее взять для этой цели РЛС, которая обладает наилучшими техническими характеристиками по дальности, точности, вероятности обнаружения и др. Учитывая то, что период объединения (отождествления) меньше или равен периоду обзора РЛС, то все донесения, поступившие за этот период от РЛС, следует считать относящимися к разным целям. Поэтому вокруг каждой отметки основной РЛС строятся стробы с размерами DRдоп для образования своей группы А. Затем проверяются и отбираются все отметки от других РЛС, попавших в эти стробы. После этого строятся стробы вокруг отметок другой РЛС, которые не попали в предыдущие стробы, и т. д.

Важным моментом при грубом отождествлении является выбор величины допустимых отклонений (размеров строба). Так, с увеличением пределов допустимых отклонений координат отметок возрастает вероятность того, что отметки от одной и той же цели будут отождествлены правильно, но вместе с тем возрастает вероятность ошибочного отождествления их, если они от разных целей.

Однако, учитывая наличие этапа точного отождествления, допустимые отклонения в выражении (3.14) выбираются из условия, чтобы вероятность попадания в группу А всех без исключения донесений, принадлежащих к одной цели была близка к единице.

С учетом ошибок допустимые отклонения получаются достаточно большими. Расчеты показывают, что даже при сравнительно высокой точности измерения дальности, азимута и высоты ( = 200 м; = 10’; = 400 м) и слабом маневре цели величины , 4-6 км.

На практике с учетом маневра цели, а также возможного пропуска в некоторых периодах обзора , выбирают порядка 10-15 км.

Из приведенных величин допустимых отклонений следует, что они (даже без учета маневра цели) в несколько раз превы­шают разрешающие способности существующих РЛС. Поэтому группа грубо отождествленных донесений может содержать в своем составе донесения о нескольких целях, из-за чего требуется производить дополнительную логическую обработку с целью точного отождествления.

Этап точного отождествления

Для решения вопроса, к каким и скольким целям относятся донесения группы А, в первую очередь руководствуются следующими логическими правилами.

Правило а. Если все сообщения группы А поступили от одного источника (РЛУ), то считается, что эти сообщения относятся к различным целям, так как не может быть двух сообщений, полученных от одного источника по одной и той же цели. При этом, конечно, предполагается, что в группе А отсутствуют сообщения об одной и той же цели, полученные от одного РЛУ в двух соседних периодах обзора (период объединения Тоб не больше периода обзора РЛС, входящих в РЛУ).

Правило б. Если все сообщения получены от различных источников (РЛУ), то принимается, что эти сообщения относятся к одной и той же цели. Это правило не является безусловным, так как возможны случаи, когда при одновременной плохой видимости одна цель (из двух, например) наблюдается первой РЛС, а другая - второй. В этом случае правило б является неверным. Однако на практике такие случаи маловероятны.

Правило в. Если от каждого источника поступило одинаковое число сообщений, то общее число целей в группе принимается равным числу сообщений, полученных от одного источника. При группировании этих сообщений но отдельным целям руководствуются правилом а о том, что сообщения с одинаковыми номерами источников принадлежат к различным целям.

Правило г. Если от нескольких источников поступило неодинаковое количество сообщений, то принимается, что источник, от которого получено наибольшее количество сообщений, дает наиболее вероятную обстановку и количество целей в группе А определяется именно этим источником.

Рис. 4.6. В группе А 4 цели. Рис. 4.7. В группе А 1 цель.

На рис. 4.6 – 4.9 для двумерного случая показаны перечисленные варианты распределения сообщений группы А по источникам информации и обозначены результаты применения правил для группирования сообщений.

На рисунке 4.6 в группе А имеются 4 сообщения, полученные от одного источника (i=1; j=1, 2, 3, 4). По правилу а все эти сообщения принадлежат различным целям и, следовательно, не принадлежат объединению.

На рис. 4.7 в группе А имеются сообщения, принадлежащие трем различным источникам (i=1, 2, 3; j=1). По правилу б все эти сообщения принадлежат одной цели.

На рис. 4.8 в группе А имеются 4 сообщения, по два от каждого из двух источников (i=1, 2; j=1, 2). В соответствии с правилом в в группу А входят сообщения от двух целей. Возможные варианты группирования сообщений , , , для образования двух объединенных сообщений показаны сплошными и пунктирными линиями.

На рис. 4.9 в группе А оказались отобранными три сообщения. В соответствии с правилом г в группе А имеются две цели.

В итоге рассмотрения операций по образованию группы А и анализу этой группы по правилам а-г можно сделать следующие выводы:

1. Формулы 4.6 и правила а-г позволяют решать задачу отождествления вплоть до образования вариантов группирования элементарных сообщений по каждой цели.

2. Для вариантов группирования а и б полученные решения являются окончательными. Для других вариантов группирования требуется обработка сообщений с целью выбора оптимального варианта группирования.