Математична модель комплексного радіолокаційного зображення цілі з кінцевою кількістю яскравих точок
DOI:
https://doi.org/10.20535/RADAP.2020.80.23-30Ключові слова:
радіолокаційна станція, радіолокаційний сигнал, ехо-сигнал, радіолокаційний портрет цілі, комплексна обвідна, перехідна характеристикаАнотація
Вступ. На основі проведеного аналізу робіт в частині синтезу радіолокаційних портретів цілей та існуючих підходів щодо ідентифікації невідомих систем адаптивними методами було установлено, що в структурах та алгоритмах роботи сучасних радіолокаційних засобів (РЛЗ) для формування радіолокаційних портретів цілей (РЛПЦ) застосовують методи на основі сигналів з високим розрізненням, що обумовлює високі вимоги до передавачів і унеможливлює їх реалізацію в імпульсних РЛЗ з низькостабільними генераторами надвисоких частот, хоча це завдання можливо вирішити іншим шляхом, придатним для застосування в РЛЗ з низькостабільними передавачами. В цьому випадку, ціль розглядається як певна невідома система, яка вносить в детермінований сигнал певні відомі спотворення, що відповідають її перехідній характеристиці. Оскільки, при активній локації сигнал повністю відомий і на передавальній, і на прийомній стороні (зондуючий і ехо-сигнали), а при розповсюдженні в однорідному середовищі в нього не вносяться нелінійні фазо-частотні спотворення, застосувавши алгоритм адаптивної фільтрації, формується її перехідна характеристика, якій буде відповідати оптимальний вектор вагових коефіцієнтів синтезованого адаптивного фільтру. Таким чином, формуючи РЛПЦ в кожному періоді зондування можливо здійснювати моноракурсну ідентифікацію цілей і реалізувати когерентну обробку ехо-сигналів навіть при застосуванні некогерентних джерел надвисоких частот зондуючих сигналів. Це дозволило сформувати мету статті, яка полягає в підвищенні когерентності обробки ехо-сигналів в імпульсних РЛЗ з некогерентними джерелами зондуючих сигналів. Для досягнення поставленої мети дослідження в роботі проведено аналіз існуючих методів формування радіолокаційних портретів цілей, на основі якого розроблені математичні моделі сигналів відбитих від цілей зі складною геометричною формою поверхні, на основі яких проведено імітаційне моделювання роботи розроблених алгоритмів.
Обговорення отриманих результатів. На підґрунті аналізу існуючих методів формування радіолокаційних портретів цілей та визначенні невідповідностей існуючих методів сучасним вимогам в частині використання в некогерентних імпульсних радіолокаційних станціях, удосконалено математичну модель комплексного радіолокаційного зображення цілі з кінцевою кількістю яскравих точок, яка відрізняється від існуючих тим, що вона дає змогу врахувати амплітудно-фазові трансформації комплексної обвідної зондуючого сигналу при відбитті від цілі зі складною геометричною формою в азимутально-дальнісній площині.
Результати. Як показали результати моделювання, отримані за допомогою розробленого методу РЛПЦ дають змогу розрізнювати по дальності яскраві точки на поверхні об’єктів з точністю, що в 3-4 рази перевищує потенційні можливості розрізнення зондуючого сигналу обумовлені тривалістю радіоімпульсу, а також підвищити когерентність міжперіодної обробки сигналів за значенням коефіцієнта когерентності від 3 до 6 разів (в залежності від просторової форми поверхні цілі).
Посилання
Gorbunova A. and Kuznetsov Y. (2010) Model Order Selection of the Target Doppler Spectrum. 18-t INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICROWAVES, RADAR AND WIRELESS COMMUNICATIONS, Vilnius, pp. 1-4.
Munoz-Ferreras J.M. and Perez-Martinez F. (2010) On the Doppler Spreading Effect for the Range-Instantaneous-Doppler Technique in Inverse Synthetic Aperture Radar Imagery. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, Vol. 7, Iss. 1, pp. 180-184, DOI: 10.1109/lgrs.2009.2030372
Boyko J., Babiy J. and Karpova L. (2010) Conceptual features of application of facilities of adaptive filtration are in the tasks of authentication of noise of communication channels.
2010 International Conference on Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science (TCSET), Lviv-Slavske, pp. 299-299.
Konovalyuk M., Kuznetsov Y., Baev A (2010) Moving Multy-Scatterer Target Parametric Identification Using Radar Image.
18-th INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICROWAVES, RADAR AND WIRELESS COMMUNICATIONS, Vilnius, pp. 1-4.
S. de Adana F., Diego I. G., Blanco O. G., Lozano P. and Catedra M. F. (2004) Method based on physical optics for the computation of the radar cross section including diffraction and double effects of metallic and absorbing bodies modeled with parametric surfaces. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 52, Iss. 12, pp. 3295-3303. DOI: 10.1109/tap.2004.836444
Taflove A. (2010) Advances in Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain method. New York, p. 997.
Konovalyuk M. A., Kuznetsov Yu. V. and Baev A. B. (2009) Identifikatsiya obyektov slojnoy formyi v sverhkorotkoimpulsnoy radiolokatsii [Identification of objects of complex shape in ultrashort pulse radar]. Moscow, Radio and Communications. pp. 932-936.
Shynkaruk O. N., Boiko Yu. N. and Babii Yu. O. (2009) Zistavlennia veivlet-peretvorennia z peretvorenniam Furie [The wavelet rebuilding from the Fur’s rebuilding]. Khmelnitsky : VOTTP, Vol. 1, pp. 56–59.
Boiko Yu. M., Babii Yu. O. (2009) Klasifіkatsіya ta osoblivostі realіzatsіi algoritmіv adaptivnoi tsifrovoї fіltratsіi [Classification and implementation features of adaptive digital filtering algorithms]. Modern Problems of Radio Engineering and Telecommunications ``RT-2009''. p. 226.
Babii Yu. O. (2010) Metod adaptyvnoi filtratsii syhnaliv v zadachakh radiolokatsiinoho vyiavlennia ta rozpiznavannia tsilei [Adaptive signal filtering method in radar detection and target recognition problems]. Bulletin of Khmelnitsky National University, Vol. 4. pp. 160-163.
Babii Yu. O. (2010) Model adaptyvnoho kanalu obrobky ekho-syhnaliv v zadachakh aktyvnoi radiolokatsii [Model of the adaptive channel of echo processing in active radar problems]. Radioengineering. Vol. 163. pp. 216–222.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
