Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Радиолокация и радионавигация

Диссертационная работа:

Богословская Мария Александровна. Повышение достоверности и точности измерения угловых координат целей моноимпульсным пеленгатором : диссертация ... кандидата технических наук : 05.12.14 / Богословская Мария Александровна; [Место защиты: Моск. гос. авиац. ин-т].- Москва, 2008.- 144 с.: ил. РГБ ОД, 61 08-5/1333

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы

Достоверность и точность измерения угловых координат (УК) целей являются одними из важнейших требований, предъявляемых к бортовым радиолокационным системам (БРЛС) различного назначения. При этом под достоверностью измерений УК моноимпульсным пеленгатором (МП) будем понимать вероятность обеспечения измерений с заданной точностью. Повышение точности и достоверности измерений позволяет снизить размер строба, формируемого вокруг первичной отметки цели.

Целесообразность повышения достоверности и точности измерения УК определяется взаимосвязью между показателями качества результатов первичных измерений и вторичной обработки. В режиме слежения или сопровождения цели выбор размера строба, по которому определяется принадлежность отметки к той или иной траектории, определяет вероятность срыва сопровождения и вероятность перепутывания целей.

Актуальность повышения точности измерения УК обусловлена практически прямопропорциональной зависимостью между значением среднеквадратической ошибки (СКО) измерения УК цели и размером строба вторичной обработки. Уменьшение размеров стробов при вторичной обработке приводит к сокращению времени захвата воздушной цели, что весьма актуально для БРЛС переднебокового обзора. Повышение достоверности измерения УК приводит к уменьшению вероятности ложного захвата цели по боковому лепестку и, следовательно, к уменьшению вероятности перепутывания траекторий близко расположенных целей и срыва слежения.

Моноимпульсный датчик, использующий для вычисления УК нормированные сигналы угловых ошибок (СУО), является оптимальным по критерию максимального правдоподобия при условии линейной связи между СУО и значениями УК. Однако пеленгационные характеристики (ПХ) являются линейными только в пределах рабочей зоны (РЗ), соответствующей половине ширины главного лепестка суммарной диаграммы направленности антенны (ДНА). Также неотъемлемым свойством ПХ, обусловленным многолепестковостью ДНА, является неоднозначность, приводящая к аномальным ошибкам измерения УК.

В то же время между данными различных приёмных каналов моноимпульсного пеленгатора существует корреляция, т.к. суммарная, азимутальная, угломестная и квадрупольная ДНА являются линейными комбинациями парциальных диаграмм, соответствующие ПХ – функциями как азимута, так и угла места. Использование не учитываемых ранее взаимосвязей между тремя СУО позволяет существенно повысить потенциальные возможности МП, т.е. повысить достоверность и точность угловых измерений.

Цель и задачи исследований

Целью работы является синтез и анализ алгоритмов повышения достоверности и точности измерения УК на основе совместного использования многоканальных данных моноимпульсных измерений, т.е. сигналов угловых ошибок.

Постановка научной проблемы

МП, ввиду относительной сложности, обусловленной его многоканальностью (наличием трех приемно-усилительных каналов при аддитивной обработке сигналов и четырех каналов при мультипликативной обработке) и трёхмерностью сигналов каждого из каналов, содержащих информацию о дальности, азимуте и угле места, можно рассматривать в качестве объекта радиолокационной системотехники. Согласно её теории, в результате функционального взаимодействия угломерных каналов и наличия взаимосвязи между ними, система приобретает ряд новых свойств, использование которых при решении различных радиолокационных задач позволяет наиболее полно раскрыть потенциальные возможности моноимпульсного метода. Определение и использование таких связей для повышения достоверности и точности измерения УК составляет суть научной проблемы диссертации. При этом следует учитывать, что ввиду многолепестковости и существенной нелинейности ПХ в большей части углов, установление аналитической зависимости между значениями СУО и достоверностью наблюдений труднодостижимо. В связи с этим в работе для аппроксимации такой зависимости широко применялись методы теории информации, распознавания образов и статистического моделирования на ПК.

Методы исследований

В диссертационной работе при разработке новых алгоритмов использовались методы теории вероятностей и математической статистики, статистической теории оценивания, теории информации, теории распознавания образов и статистического моделирования. Для оценки значений информационных признаков (параметров ПХ) использовался метод максимального правдоподобия, а для определения взаимосвязи между СУО различных каналов – методы теории нейронных сетей.

Достоверность результатов исследований подтверждается корректным применением математического аппарата при решении поставленных задач и широким применением метода статистического моделирования на ПК.

Научная новизна работы

  1. Установлены новые признаки наличия цели в РЗ, вычисляемые по наблюдаемым данным МП на скользящем временном интервале в режиме сопровождения на проходе (СНП), позволяющие повысить достоверность измерения УК.

  2. Установлены новые признаки наличия цели в РЗ для двухдиапазонного МП, вычисляемые по одиночным отсчётам СУО в режиме слежения за целью.

  3. Для определения факта наличия цели в рабочей зоне ПХ при многоканальных измерениях впервые предложено использование обученной НС, функционирующей в качестве нелинейного фильтра. Обучение НС должно проводиться по данным измерений МП внутри и за пределами РЗ.

  4. Для измерения УК МП в режиме СНП внутри РЗ впервые предложено использовать обученную динамическую НС с набором многоотводных линий задержки в качестве элементов краткосрочной памяти.

  5. Проведён анализ эффективности разработанных алгоритмов повышения достоверности и точности измерения УК МП и получены результаты их сравнения с известными методами.

Научная новизна работы подтверждена шестью патентами, теоретические и прикладные результаты исследований изложены в статьях и научно-исследовательских отчётах.

Практическая значимость работы

На основании предложенных в работе технических решений разработаны алгоритмы, позволяющие повысить достоверность и точность измерений УК целей моноимпульсным пеленгатором в различных режимах.

Показана возможность применения нейронных сетей для решения этих задач, найдены структура и параметры нейронных сетей, позволяющие наиболее эффективно решать их.

Техническая реализация и внедрение

Результаты диссертационных исследований использованы в четырёх НИР, проводившихся в ОАО «Корпорация «Фазотрон-НИИР».

Апробация работы

Результаты диссертационной работы докладывались на 1-й Всероссийской научно-технической конференции по проблемам создания перспективной авионики, проходившей в ОАО «Фазотрон-НИИР» в 2002 г., а также на ХVII научно-технической конференции в НИИПриборостроения им. Тихомирова В.В. (г.Жуковский) в 2001 г.

Публикации

Основные результаты диссертационной работы изложены в трёх научных статьях и в тезисах докладов двух научно-технических конференций. Предложенные технические решения подтверждены шестью патентами РФ на изобретения.

Положения, выносимые на защиту

  1. Использование последовательных временных отсчётов СУО позволяет существенно (более чем в 10 раз) повысить достоверность измерения УК моноимпульсным пеленгатором в режиме СНП.

  2. В качестве эффективного аппроксиматора решающей функции для задачи повышения достоверности измерений моноимпульсным пеленгатором могут быть использованы НС, на вход которых подаются азимутальный, угломестный и квадрупольный СУО.

  3. Повышение точности (в 2,5…4 раза в зависимости от значения отношения сигнал-шум) измерения УК моноимпульсным пеленгатором в режиме СНП может быть достигнуто путём использования последовательных временных отсчётов СУО, в частности, путём их обработки с помощью динамической НС.

  4. Наличие в БРЛС второго диапазона частот позволяет сформировать дополнительные информационные признаки для двухдиапазонных моноимпульсных пеленгаторов, позволяющие повысить достоверность измерения УК, по сравнению с однодиапазонным моноимпульсным пеленгатором.

Структура и объём работы

Диссертационная работа изложена на 114 машинописных страницах и состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы, включающего 51 наименования. Иллюстративный материал представлен в виде 77 рисунков. В Приложениях приведены тексты компьютерных программ.

Подобные работы
Езерский Виктор Витольдович
Методы повышения точности измерения расстояния в радиодальномере с частотной модуляцией для промышленных систем ближней радиолокации
Поваляев Александр Александрович
Обработка псевдофазовых измерений при определении относительных координат потребителя в СРНС
Савельев Андрей Николаевич
Повышение достоверности первичной информации в АСУТП
Колосок Ирина Николаевна
Повышение достоверности телеизмерительной информации в ЭЭС на основе контрольных уравнений
Сорвирог Сергей Викторович
Исследование методов и разработка средств повышения достоверности описания состояния горного массива с помощью измерительных систем
Батищева Оксана Михайловна
Повышение достоверности прогнозирования состояния подшипниковых узлов шпинделей станков на основе частотно-временного анализа вибрационных сигналов
Янчук Евгений Евгеньевич
Создание многофункциональных телекоммуникационных устройств каналообразования для оконечного оборудования радиорелейных станций и способов повышения достоверности магистральной телесигнализации и телеуправления
Заварзин Сергей Геннадьевич
Повышение достоверности выделения данных в аппаратуре цифровой магнитной записи с пиковым детектированием
Куркина Виктория Вадимовна
Повышение достоверности результатов в автоматических системах с аналитическими приборами
Грицутенко Станислав Семенович
Повышение достоверности измерения показателей качества электрической энергии в системе тягового электроснабжения

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net