СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И СОПРОВОЖДЕНИЯ ЦЕЛЕЙ Российский патент 2005 года по МПК G01S13/58 G01S7/36 

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к радиолокационным системам самонаведения, работающим в условиях воздействия помех. Оно может быть использовано в радиолокационных системах самонаведения противокорабельных ракет (ПКР).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ автоматического обнаружения и сопровождения целей (см. В.А.Лихарев. Цифровые методы и устройства в радиолокации. -М.: Сов. радио, 1973, гл.2, стр.202-203), выбранный в качестве прототипа.

Известный способ автоматического обнаружения и сопровождения целей включает обнаружение целей, определение характеристик целей, выбор цели на сопровождение, захват и автосопровождение цели, проверку истинности цели по статистическим критериям и сброс автосопровождения ложной цели. Недостаток известного способа заключается в том, что после установления факта сопровождения ложной цели и сброса ее автосопровождения, при осуществлении выбора новой цели для сопровождения вновь выбранная цель может также оказаться ложной. При наличии большого количества ложных целей возникает ситуация, когда выбор истинной цели среди ложных требует многократного повторения комплекса операций выбора, захвата, автосопровождения и проверки истинности целей, то есть существенно увеличивается общее время выделения (селекции) истинной цели для самонаведения. При этом с учетом высоких скоростей современных ПКР и жестко ограниченного времени, отведенного на реализацию процесса самонаведения, снижается вероятность своевременного выбора истинной цели, а следовательно, и помехозащищенность радиолокационных систем самонаведения ПКР.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении помехозащищенности радиолокационных систем самонаведения ПКР в условиях пассивных помех в виде ложных целей из облаков дипольных отражателей путем сокращения общего времени селекции истинной цели за счет сокращения числа целей, подвергающихся проверке на истинность.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в способе автоматического обнаружения и сопровождения целей, включающем так же, как и прототип, обнаружение целей, определение характеристик целей, выбор цели на сопровождение, захват и автосопровождение цели, проверку истинности цели по статистическим критериям и сброс автосопровождения ложной цели, в отличие от прототипа, перед выбором цели на сопровождение на основе измеренных скоростей целей формируют пороговое значение скорости, все обнаруженные цели подразделяют на две группы по критерию превышения или непревышения порогового значения скорости, выбор первой цели на сопровождение осуществляют среди целей, принадлежащей к одной из групп, а после сброса автосопровождения ложной цели, выбор следующей цели на сопровождение осуществляют среди целей, принадлежащих к другой группе.

В предлагаемом способе автоматического обнаружения и сопровождения целей, в отличие от прототипа, перед выбором цели на сопровождение все обнаруженные цели, в зависимости от их измеренной относительной скорости, сначала подразделяются на две группы по критерию превышения или непревышения ими порогового значения скорости. В качестве порогового значения скорости целесообразно выбрать значение, равное математическому ожиданию скоростей обнаруженных целей. Группы целей сравниваются по численности. Скорости и направления движения истинных целей (кораблей) и ложных целей отличны друг от друга, причем в зависимости от курса кораблей, направления и скорости ветра, направления подлета ПКР к атакуемому корабельному соединению, относительные скорости истинных целей, измеренные на борту ракеты, могут оказаться больше или меньше относительных скоростей ложных целей. Различие радиальных скоростей, измеренных на ракете, не позволяет однозначно определить, какие цели истинные, а какие - ложные.

В предлагаемом способе введение порогового значения скорости позволяет разделить все обнаруженные цели на две группы, в одной из которых находятся только истинные цели, в другой - только ложные. В каждой группе независимо выбирается по одной цели (например, по признаку близости к заданной точке прицеливания), то есть всего выбираются две цели. Одна из них проверяется на истинность по всем ее известным (измеренным) характеристикам. Поскольку, как правило, ложных целей больше, проверяют на истинность цель, выбранную из меньшей по численности группы. Если эта цель истинная, ПКР наводится на нее, если ложная - ПКР наводится на вторую цель, выбранную из другой группы. Таким образом, для достоверной селекции истинной цели необходима всего одна проверка на истинность.

Оценка среднего числа целей, которые необходимо проверить на истинность для определения первой истинной цели при использовании известного способа, определяется с помощью выражения

где N - общее число целей в зоне обзора радиолокационной системы самонаведения ПКР,

N₀ - число истинных целей.

Значение множителя Р_i определяется с помощью выражения

Выражения (1), (2) получены из предположения о равномерности распределения целей вблизи заданной точки прицеливания.

Время селекции истинной цели T_c1 для известного способа равно интервалу времени от начала поиска целей до момента установления истинности выбранной цели

а время селекции истинной цели Т_с2 для предлагаемого способа

где Т_изм - время, затрачиваемое на обнаружение и измерение характеристик целей;

Т_ист - время, затрачиваемое на проверку истинности одной цели.

Выигрыш во времени β_т, достигаемый при использовании предлагаемого способа, может быть оценен с помощью выражения

Значения Т_изм и Т_ист могут существенно отличаться для различных ПКР. Однако с учетом реальных характеристик известных ПКР можно считать, что Т_ист=(5-10)Т_изм.

Так, например, при числе истинных целей (N₀), равном 2, и общем числе целей (N), равном 8, достижимое значение выигрыша во времени (при Т_ист=10 Т_изм), определяемое с помощью выражений (1)-(5), оценивается величиной β_т=6,4 раза, причем при увеличении общего числа целей значение выигрыша β_т увеличивается.

Технический результат от использования предлагаемого способа заключается в повышении помехозащищенности радиолокационных систем самонаведения ПКР в условиях пассивных помех в виде ложных целей из облаков дипольных отражателей путем сокращения общего времени селекции истинной цели за счет сокращения числа целей, подвергающихся проверке на истинность.

Предлагаемый способ может быть достаточно просто реализован с помощью практически любой современной радиолокационной системы самонаведения ПКР, поскольку для этого требуется только некоторое расширение функций бортового цифрового вычислительного комплекса: на уровне определения среднего арифметического значения для формирования порогового значения скорости, операций сравнения с пороговым значением для разделения обнаруженных целей на две группы и других элементарных логических операций, например, первоначального выбора цели для автосопровождения из группы с меньшим числом целей, которое не может вызвать практических затруднений. В связи с этим графические материалы к заявке в виде структурных схем не прилагаются.

Изобретение может быть использовано в радиолокационных системах самонаведения противокорабельных ракет (ПКР). Технический результат от использования предлагаемого способа заключается в повышении помехозащищенности радиолокационных систем самонаведения ПКР в условиях пассивных помех в виде ложных целей из облаков дипольных отражателей путем сокращения общего времени селекции истинной цели за счет сокращения числа целей, подвергающихся проверке на истинность. Способ автоматического обнаружения и сопровождения целей включает обнаружение целей, определение характеристик целей, выбор цели на сопровождение, захват и автосопровождение цели, проверку истинности цели по статистическим критериям и сброс автосопровождения ложной цели. Перед выбором цели на сопровождение на основе измеренных скоростей целей формируют пороговое значение скорости, все обнаруженные цели подразделяют на две группы по критерию превышения или непревышения порогового значения скорости. Выбор первой цели на сопровождение осуществляют среди целей, принадлежащей к одной из групп, а после сброса автосопровождения ложной цели. Выбор следующей цели на сопровождение осуществляют среди целей, принадлежащих к другой группе.

Способ автоматического обнаружения и сопровождения целей, включающий обнаружение целей, определение характеристик целей, выбор цели на сопровождение, захват и автосопровождение цели, проверку истинности цели по статистическим критериям и сброс автосопровождения ложной цели, отличающийся тем, что перед выбором цели на сопровождение на основе измеренных скоростей целей формируют пороговое значение скорости, все обнаруженные цели подразделяют на две группы по критерию превышения или непревышения порогового значения скорости, выбор первой цели на сопровождение осуществляют среди целей, принадлежащих к одной из групп, а после сброса автосопровождения ложной цели выбор следующей цели на сопровождение осуществляют среди целей, принадлежащих к другой группе.