ПРОЦЕДУРА КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ДАННЫХ В СТРОБЕ И ВЫБОРА РАДИОЛОКАЦИОННОЙ МЕТКИ

Аннотация

В статье выполнено исследование качества работы средств автоматической радиолокационной прокладки, определяемого достоверностью и точностью вырабатываемой информации о встречных судах для обеспечения безопасного плавания. Задача выбора отметки в стробе является краеугольной в обепечении выработки данных о цели, является многоэтапной, где каждый этап требует привлечения определённых методов. Рассматриваются подходы к формированию строба и сопровождения целей при использовании импульсной радиолокационной станции. Выделены основные этапы решения задачи: оценка уровня помех в стробе, выделение отметок, селектирование отметки для сопровождения, непосредственное сопровождение цели и сброс сопровождения. Выполнена структурная оценка необходимого функционального содержания каждого из этапов. Обозначены наиболее проблематичные моменты, обусловленные ограниченностью выборки, частотой дискретизации, зашумленностью радиолокационного сигнала. Отмечается особенность использования шумоподавления за счет цифровой обработки и анализа сигнала на соблюдение условия «AND», т. е. подтверждение наличия сигнала на предыдущих обзорах антенны. Прямое увеличение пропусков позволяет эффективно бороться с помехами, но может привести к потере быстро идущей малоразмерной цели. Особенно это опасно на малых шкалах дальности, когда объект может пройти между обзорами сектор, равный ширине диаграммы направленности. Даны рекомендации по формализации процедуры выбора отметки в стробе. Отмечены особенности подхода для решения этой же задачи в береговых системах. Дана ориентировочная оценка эффективности использования радиолокационных станций миллиметрового диапазона при захвате и сопровождении целей. Показана специфика решения задачи для береговых и судовых навигационных радиолокационных станций. Отмечена особенность подхода с разделением вычислительных ресурсов между аппаратными средствами (радарным процессором, видеокартой) и цифровым индикатором. Важным аспектом при решении задачи является комплексирование информации от разнородных источников, в том числе автоматических идентификационных систем, а также перспективное использование математического аппарата искусственного интеллекта. Приведен общий алгоритм решения задачи.

Ключевые слова

радар, строб, обнаружение цели, сопровождение целей, избежание столкновений, средства радиолокационной прокладки, Radar

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Ушаков И. Е. Варианты расширения функциональных возможностей навигационных радиолокационных станций / И. Е. Ушаков // Инновационная наука: прошлое, настоящее, будущее: сб. ст. Международной науч.-практ. конф.: в 5 ч. - Уфа: ООО «Аэтерна», 2016. - С. 89-91.
Ничипоренко Н. Т. Обнаружение разливов нефтепродуктов с использованием навигационной РЛС / Н. Т. Ничипоренко, И. Е. Маренич, А. В. Петров [и др.] // Судостроение. - 2010. - № 2. - С. 39-41.
Васильев К. К. Связанные стохастические модели движения радиолокационных целей / К. К. Васильев, А. В. Маттис // Автоматизация процессов управления. - 2017. - № 4 (50). - С. 14-18.
Berry P. Adaptive detection of low-observable targets in correlated sea clutter using Bayesian track-be-fore-detect / P. Berry, K. Venkataraman, L. Rosenberg // Radar Conference (RadarConf), 2017 IEEE. - IEEE, 2017. - Pp. 0398-0403. DOI: 10.1109/RADAR.2017.7944235.
Greco M. S. Introduction to the Issue on Advanced Signal Processing Techniques for Radar Applications / M. S. Greco, Yu. Abramovich, J.-F. Ovarlez, H. Li, X. Yang // IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing. - 2015. - Vol. 9. - Is. 8. - Pp. 1363-1365. DOI: 10.1109/JSTSP.2015.2497458.
Duk V. Target Detection in Sea-Clutter Using Stationary Wavelet Transforms / V. Duk, L. Rosenberg, B. W. H. Ng // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. - 2017. - Vol. 53. - Is. 3. - Pp. 1136-1146. DOI: 10.1109/TAES.2017.2667558.
Жерлаков А. В. Радиолокационные системы предупреждения столкновений судов / А. В. Жерлаков, Н. С. Зимин, О. В. Кононов. - Л.: Судостроение, 1984. - 200 с.
Резолюция МЭК 60872. - 1999.
Резолюция МЭК 60936-1. - 2002.
Кузьмин С. З. Цифровая радиолокация. Введение в теорию / С. З. Кузьмин. - Изд-во КВИЦ, 2000. - 428 с.
Фарина А. Цифровая обработка радиолокационной информации. Соровождение целей / А. Фарина, Ф. Студер. - М.: Радио и связь, 1993. - 320 с.
Резолюция IMO NAV 49/9. - 2003.
Вагущенко Л. Л. Поддержка решений по расхождению с судами / Л. Л. Вагущенко, А. Л. Вагущенко. - Одесса: Феникс, 2010. - 229 с.
Kouemou G. Radar Technology / G. Kouemou. - Croatia: INTECH, 2009.
Tong L. Radar target detection based on methods of image pattern matching / L. Tong, F. Heymann, T. Noack // Zeszyty Naukowe/Akademia Morska w Szczecinie. - 2013. - Nr 36 (108). - Z. 1. - Pp. 162-167.
Хомяков А. В. Алгоритмы совместной траекторной обработки в многопозиционном радиолокационном комплексе / А. В. Хомяков, В. И. Филипченков, Ю. И. Мамон // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2016. - № 2. - С. 305-314.
Бутырский Е. Ю. Математические модели движения целей в виде уравнений состояния / Е. Ю. Бутырский // Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире. - 2017. - № 17-1. - С. 61-73.
Барабанов А. Е. Нелинейная фильтрация методом подбора сценариев для радарного слежения и динамического позиционирования судов / А. Е. Барабанов, Д. В. Ромаев, А. Н. Мирошников // XII всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. - М.: Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, 2014. - С. 3624-3633.
Vovk V. Sequential target tracking based on local trajectory parameters estimation in Rayleigh clutter / V. Vovk, I. Prokopenko, K. Prokopenko // Radar Symposium (IRS), 2014 15th International. - IEEE, 2014. - Pp. 1-5. DOI: 10.1109/IRS.2014.6869249.
Афанасьев В. В. Судовые радилокационные системы / В. В. Афанасьев, А. Н. Маринич, А. В. Припотнюк, Ю. М. Устинов. - СПб.: Велиниара, 2009. - 365 с.

Об авторах

Афанасьев Борис Викторович - кандидат технических наук, доцент

Boris.Afanasiev@rambler.ru. kaf_nav@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»

Афанасьев Виктор Викторович - кандидат технических наук, доцент

afaviktor@yandex.ru. kaf_nav@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»