PROVIDING THE SPECIFIED RESISTANCE OF TRACKING OF AERIAL OBJECTS BY RADIAL VELOCITY IN REAL CONDITIONS OF RADIOLOCATION SIGNAL PROPAGATION AND REFLECTION
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2023.3.181Keywords:
extrapolation error variance, radial velocity, automatic tracking system, follow-up measurement, statistical characteristics, tracking, phase front fluctuationsAbstract
Tracking of aerial objects is carried out by multi-channel radar stations and is provided by subsystems for determining range, radial velocity and angular coordinates. If the tracking objects are highly maneuverable, then there is a significant decrease in the accuracy and stability of the tracking relative to the area of lack of maneuvering, which is quite long. In the event of erroneous or outdated parameters of the tracking system's algorithms, there is a significant increase in the error of tracking the aircraft in the area of the maneuver, which can lead to the breakdown of tracking due to a significant dynamic component error. In order to assess the stability of tracking, it is proposed to use the equivalent size of the aperture of the discriminating characteristic. The influence of the parameters of the stochastic model of the aircraft movement, the observation model and the period of coordinate measurement on the stability of tracking according to the radial velocity was evaluated. As a result of the conducted research, it becomes possible to further evaluate the feasibility of adaptation to the maneuverability characteristics of aerial objects and provide recommendations regarding the selection of the coordinate measurement period in multi-channel radars. It is noted that the stability of the tracking process depends on the accuracy of the current measurement of the radial velocity of the object, which is mainly determined by the statistical characteristics of the fluctuations of the phase front of the radar signal wave. The influence of these fluctuations is due to the presence of turbulent inhomogeneities of the atmosphere, the nature of the object's maneuver and the reflection of radio waves from the earth's or sea's surface. Proposals are given to take into account the specified fluctuations and reduce their impact on the quality of solving the task of tracking air objects. Increasing the stability of tracking highly maneuverable air objects at radial speed can additionally be ensured by taking into account random distortions of the radar signal wave phase front by performing statistical optimization of its processing.Downloads
References
Довідник учасника АТО: Озброєння й військова техніка Збройних Сил Російської Федерації / за ред. А.М. Алімпієва. – Х.: Оригінал, 2015. – 732 с.
Радиоэлектронные системы. Основы построения и теория. / Под. ред. Я.Д. Ширмана. – М.: З.А.О. «МАКВИС», 1998. – 828 с.
Карлов В.Д., Кондратенко А.П., Шейгас А.К., Ситник Ю.Б. К вопросу о измерении доплеровской частоты сигнала отраженного от цели лоцируемой за пределами радиогоризонта над морем. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. – 2014. – № 1 (14). – С. 115-117.
Петрушенко М.М. Особливості застосування радіотехнічних систем Повітряних Сил в нестабільних гідрометеорологічних умовах та стихійних метеорологічних явищах. Системи управління навігації та зв’язку. – 2009. – № 2 (10). – С. 54-57.
Карлов В.Д., Ковальчук А.О., Кузнєцов О.Л., Бєсова О.В., Струцінський О.В., Ковальчук Ю.О. Методика вибору фіксованих параметрів алгоритмів радіотехнічних слідкуючих систем РЛС. Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. – 2022. – Вип. 4(74). – С. 53-58.
Хисматулин В.Ш., Ковальчук А.О., Сосунов О.О., Сачук И.И. Оценка устойчивости сопровождения целей с помощью эквивалентного размера апертуры характеристики дискриминатора. Системи обробки інформації. – 2004. – Вип. 2. – С. 125-132.
Карлов В.Д., Кузнєцов О.Л., Артеменко А.М., Карлов А.Д. Зниження точності вимірювання частоти пачки радіоімпульсів внаслідок впливу умов її поширення і відбиття. Системи управління навігації та зв’язку. – 2019. – Вип. 4 (56). – С. 130-134.
Кузнєцов О.Л., Коломійцев О.В., Кітов В.С., Карлов А.Д. Оцінювання точності поточного вимірювання радіальної швидкості аеродинамічого об’єкту в когерентно-імпульсній РЛС супроводження. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. – 2020. – Вип. 3(40). – С. 91-99.
Kuznietsov O., Karlov V., Karlov A., Kiyko A, Lukashuk O., Biesovа O., Petrushenko M. Estimation of the Dispersion of the Error in Measuring the Frequency of a Pack with Correlated Fluctuations in the Initial Phases of its Radio Pulses. 2020. IEEE Ukrainian Microwave Week. On 2020 IEEE 12th International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT). Kharkiv, Ukraine, September 21-25. 2020. Volume 1. P. 174-178.
Карлов В.Д., Кузнєцов О.Л., Артеменко А.М. Постановка задачі оптимального оцінювання радіальної швидкості цілі при врахуванні корельованих флуктуацій початкових фаз радіоімпульсів прийнятої пачки. Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. – 2018. – Вип. 3(57). – С. 115-121.
Yevseiev S., Kuznietsov O., Herasimov S., Horielyshev S., Karlov A., Kovalov I., Kolomiitsev O., Lukashuk O., Milov O., Panchenko V. Development of an optimization method for measuring the Doppler frequency of a packet taking into account the fluctuations of the initial phases of its radio pulses. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. 2/9 (110). Р. 6-15.
Сейдж Э., Мелс Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении: Пер. с англ. – М.: Связь, 1976. – 496 с.
Зингер Р.А. Оценка характеристик оптимального фильтра для слежения за пилотируемой целью. Зарубежная радиоэлектроника, 1971. – №8. – С. 40-57.
Кузьмин С.З. Цифровая радиолокация. – К.: КВІЦ, 2000. – 430 с.
Теоретические основы радиолокации. / Под ред. Я.Д. Ширмана. – М.: Сов. радио, 1970. – 560 с.
Бартон Д.К., Вард Г.Р. Справочник по радиолокационным измерениям: Пер. с англ. – М.: Сов. радио, 1976. – 392 с.
Хисматулин В.Ш., Сачук И.И., Ковальчук А.А. Оценка вероятности надежного сопровождения аэродинамических целей многоканальной радиолокационной станцией. Авиационно-космическая техника и технология. – 2001. – Вып. 22. – С. 259-262.
Хисматулин В.Ш., Зубрицкий Г.М., Ставицкий О.М., Ковальчук А.О. Оценка устойчивости сопровождения по дальности и угловым координатам сверхманевренных летательных аппаратов многоканальной РЛС. Системи обробки інформації. – 2009. – Вип. 4(78). – С. 130-133.
Канащенков А., Корчагин В., Меркулов В., Самарин О. Сверхманевренность и бортовые радиолокационные системы. Радиотехника. – 2002. – № 5. – С. 43-50.
Kovalchuk A.O., Oleshchuk M. M., Karlov V. D., Karpenko O. V., Besova O. V., Lukashuk O. V. Analysis of sensitivity of target tracking systems to external interference in multichannel radars with fixed parameters. NTU "KHPI". Сучасні інформаційні системи. KH.: NTU "KHPI". 2021. T. 5. No. 1. pp. 82-86. doi: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2021.1.11
Коломійцев О.В., Сачук І.І., Ковальчук А.О. та ін. Канал вимірювання радіальної швидкості літальних апаратів з оптико-електронним модулем для мобільної суміщеної вимірювальної системи G01 S 17/42, G01 S 17/66 // Патент України на корисну модель № 111452 – № u201604967; Заяв. 04.05.2016; Опубл. 10.11.2016; Бюл. № 21. 16 с.
Kuznietsov О., Kovalchuk V., Karlov D., Kovalchuk A., Vasylyshyn V., Yarovyy S. Providing the Required Accuracy of Measurements of Spatial Coordinates of Aerial Objects // 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week. On 2020 IEEE 6th International Symposium on Microwaves, Radar and Remote Sensing (MRRS). Kharkiv, 2020. V. 2. P. 226-229.
Коваленко А. А., Кучук Г. А. Методи синтезу інформаційної та технічної структур системи управління об’єктом критичного застосування. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 1. С. 22–27. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.1.04
Свиридов А. C., Коваленко А. А., Кучук Г. А. Метод перерозподілу пропускної здатності критичної ділянки мережі на основі удосконалення ON/OFF-моделі трафіку. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 2. С. 139–144. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.2.24
Худов В.Г. Аналіз відомих методів сегментування зображень, що отримані з бортових систем оптикоелектронного спостереження / В.Г. Худов, Г.А. Кучук, О.М. Маковейчук, А.В. Крижний // Системи обробки інформації, 2016. – Вип. 9 (146). – С. 77-80.
Ткачов В. М., Коваленко А. А., Кучук Г. А., Ні Я. С. Метод забезпечення живучості високомобільної комп'ютерної мережі. Сучасні інформаційні системи. 2021. Том 5, № 2. С. 159-165. DOI: https://10.20998/2522-9052.2021.2.22
Карлов В.Д., .Родюков А.О, Пічугін І.М. Статистичні характеристики радіолокаційних сигналів відбитих від місцевих предметів в умовах аномальної рефракції. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2015. Вип. 4 (21). С. 71-74.
Karlov Volodymyr Можливості врахування впливу тропосфери при вимірюванні кутових координат та висоти аеродинамічного об’єкта / Volodymyr Karlov, Oleksandr Kuznietsov, Oleksii Kolomiitsev, Igor Krasnoshapka, Ivan Petrushenko, Oleh Strutsinskiy // Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. – Полтава: ПНТУ, 2022. – Т. 3 (69). – С. 121-127. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2022.3.121.
Кузнєцов, О., Коломійцев, О., Яровий, С., Олійник, Р., & Живець, Ю. (2021). Підвищення точності вимірювання кутових координат повітряних об’єктів при багатоканальному прийомі радіолокаційного сигналу. Наукові праці Державного науково-дослідного інституту випробувань і сертифікації озброєння та військової техніки, (9), 65-72. https://doi.org/10.37701/dndivsovt.9.2021.09.
