350 rub
Journal Radioengineering №4 for 2016 г.
Article in number:
Influence of range-Doppler coupling on the stability of αβγ-filter and Kalman filters
Authors:
M.A. Trofimenko - Student, Moscow Institute of Physics and Technology (State University), Engineer, PJSC «Radiofizika» (Moscow). E-mail: mariya.trofimenko@phystech.edu V.E. Farber - Dr. Sc. (Eng.), Professor, Head of Department, PJSC «Radiofizika» (Moscow), Professor, Moscow Institute of Physics and Technology (State University). E-mail: vladeffar@mail.ru
Abstract:
In this paper, peculiarities of automatic range tracking of the space objects (SO) are studied. These SO are detected by chirp radar. Using linear frequency modulated (LFM) signals results in so-called range-Doppler coupling, which yields a displacement of measured position from a true range of moving SO. This effect may cause tracking failure therefore we present stability boundaries of the SO tracking. In addition, accuracy characteristics of the automatic range tracking algorithms estimating motion parameters on the extra-atmospheric flight segment are evaluated. Our study allows to determine the sign and value of the delay error to ensure the stability and accuracy of the automatic range tracking algorithms on the extra-atmospheric flight segment. The study results define relations between parameters of algorithms and delay error to provide steady tracking of SO. The delay error determines filter memory which defines a transition moment from sequence of probing signals to single LFM signals for probing space.
Pages: 5-17
References

 

  1. SHHit Rossii: sistemy protivoraketnojj oborony. M.: Izd-vo MGTU im. Baumana. 2009. 504 s.
  2. Tolkachev A.A., Egorov E.N., SHishlov A.V.Nekotorye tendencii razvitija radiolokacionnykh i svjaznykh sistem // Radiotekhnika. 2006. № 4. S. 5−11.
  3. Levitan B.A., Radchenko V.P., Topchiev S.A. Mobilnaja specializirovannaja radiolokacionnaja stancija // Radiotekhnika. 2014. № 1. S. 59−64.
  4. Tolkachev A.A., Levitan B.A., Solovjev G.K., Veytsel V.V., Farber V.E.AMegawattPowerMillimeter-WavePhased-ArrayRadar// IEEEAESSystemsMagazine. July, 2000. P. 25−31.
  5. Kobelkov G.P., Kuriksha A.A., Levitan B.A., Ochkov D.S., Solovev G.K., Tolkachev A.A., Topchiev S.A., Farber V.E. Sozdanie RLS radiovidenija v millimetrovom diapazone dlin voln // Radiotekhnika. 2006. № 10. S. 14−18.
  6. Zolotarev M.M., Tolkachev A.A., Farber V.E. Organizacija izmerenija koordinat blizko raspolozhennykh obektov v mnogokanalnykh RLS s FAR // XXVIInauchno-tekhnich. konf. «Teorija i tekhnika antenn». 23−25 avgusta 1994. Moskva. S. 195−198.
  7. SHirman JA.D., Manzhos V.N. Teorija i tekhnika obrabotki radiolokacionnojj informacii na fone pomekh. M.: Radio i svjaz. 1981.
  8. Farber V.E. Analiz kharakteristik algoritmov opredelenija parametrov dvizhenija kosmicheskikh apparatov po informacii radiolokacionnykh sredstv, ispolzujushhikh zondirujushhie signaly s linejjnojj chastotnojj moduljaciejj // Kosmicheskie issledovanija. 1995. T. 33. № 1. S. 31−35.
  9. Farber V.E. Osnovy traektornojj obrabotki radiolokacionnojj informacii v mnogokanalnykh RLS: Ucheb. posobie. M.: MFTI. 2005.
  10. Kuzmin S.Z. Osnovy proektirovanija sistem cifrovojj obrabotki radiolokacionnojj informacii. M.: Sov. radio. 1986.
  11. Gorokhov A.V., Farber V.E. Reshenie zadachi ob optimalnom bystrodejjstvii nabljudenija za snizhajushhimisja v atmosfere kosmicheskimi obektami // Izvestija RAN. Teorija i sistemy upravlenija. 1992. № 2. S. 197−205.
  12. Livshic N.A., Farber V.E., SHapiro E.I. Reshenie zadachi nelinejjnojj filtracii pri nalichii neinformativnykh rezultatov nabljudenijj // Radiotekhnika i ehlektronika. 1984. T. 29. № 7. S. 1362−1367.
  13. Farber V.E. Sravnitelnyjj analiz form zapisi kvazioptimalnykh algoritmov filtracii pri nalichii anomalnykh i neinformativnykh rezultatov izmerenijj // Izvestija RAN. Teorija i sistemy upravlenija. 1992. № 3. S. 71−77.
  14. Trofimenko M.A., Farber V.E. Ocenka vlijanija nalichija skorostnojj oshibki pri izmerenijakh dalnosti v RLS s LCHM-signalom na granicy ustojjchivosti algoritmov ocenki dalnosti i radialnojj skorosti // Radiotekhnika. 2015. № 10. S. 7−16.
  15. Solovev G.K.,Tolkachev A.A., Farber V.E. Ob ispolzovanii LCHM-signala dlja otstrojjki ehkho-signala plazmennogo sleda ot ehkho-signala soprovozhdaemogo obekta // Radiotekhnika. 2006. № 4. S. 51−52.
  16. Volochkov E.B. Izmerenie dalnosti LCHM-signalom pri neizvestnojj doplerovskojj chastote // Radiotekhnika. 1991. № 11.
  17. Farber V.E. Vlijanie zaderzhek v obrabotke informacii i ehkstrapoljacii parametrov dvizhenija pri planirovanii raboty RLS s linejjno chastotno modulirovannym signalom na ustojjchivost soprovozhdenija vkhodjashhikh v atmosferu kosmicheskikh obektov // Radiotekhnika. 2007. № 4. S. 58−65.
  18. Trofimenko M.A., Farber V.E.Ocenka vlijanija skorostnogo smeshhenija v radiolokacionnykh stancijakh s LCHM-signalom na granicy ustojjchivosti soprovozhdenija vkhodjashhikh v atmosferu kosmicheskikh obektov // Trudy MFTI. 2015. T. 7. № 2. S. 156−166.
  19. Rjabova-Oreshkova A.P. Issledovanie rekurrentnykh filtrov s ogranichennojj pamjatju // Izvestija RAN. Teorija i sistemy upravlenija. 1974. № 5. S. 173−186.
  20. Prusakov A.V., Farber V.E., Fatkhullin R.M.Ob ogranichenii ehffektivnojj pamjati polinomialnykh filtrov diffuzionnykh processov // Radiotekhnika. 2008. № 10. S. 19−27.
  21. Kuzin L.T. Raschet i proektirovanie diskretnykh sistem upravlenija. M.: Mashinostroenie. 1962.
  22. Rjabova-Oreshkova A.P. Vybor parametrov v rekurrentnykh filtrakh s ogranichennojj pamjatju pri neravnotochnykh izmerenijakh // Izvestija RAN. Teorija i sistemy upravlenija. 1976. № 1. S. 181−190.
  23. Wong W., Blair W.D.Steady-statetrackingwithLFMwaveforms // IEEETransactionsonAerospaceandElectronicSystems. 2000. V. 36. №. 2. P. 701−709.