Математична модель комплексного радіолокаційного зображення цілі з кінцевою кількістю яскравих точок

Анотація

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).