Б.В. Белик − к.т.н., науч. сотрудник,  АО «Концерн «Вега» (Москва, Россия)

В.И. Меркулов − Заслуж. деятель науки РФ, д.т.н., профессор, зам. ген. конструктора, 

АО «Концерн «Вега» (Москва, Россия)

В.С. Чернов − к.т.н., доцент, вед. науч. сотрудник, 

АО «Концерн «Вега» (Москва, Россия)

Постановка проблемы. В настоящее время значительное внимание уделяется вопросам практического применения и дальнейшего совершенствования однопозиционных угломерных систем радиомониторинга воздушного базирования. Для успешного функционирования этих систем необходимо обеспечить выполнение условий наблюдаемости и достаточно высокую точность оценивания координат и параметров движения источников радиоизлучения (ИРИ). 

Для решения указанных задач разработаны различные способы траекторного управления наблюдением (ТУН), что обусловлено разнообразием условий практического применения авиационных угломерных систем и разной степенью их эффективности. Известны две группы способов формирования управляющих воздействий на летательный аппарат (ЛА), позволяющих реализовывать процесс ТУН: первая группа способов обеспечивает выполнение условий наблюдаемости и основана на выборе вида траектории ЛА исходя из эвристических соображений; вторая группа способов осуществляет оптимизацию траектории ЛА, при полете по которой минимизируются ошибки оценивания координат состояния ИРИ и одновременно выполняются условия наблюдаемости. Сведения об эвристических и оптимальных способах ТУН опубликованы в разных научных журналах. В то же время в известных научных источниках отсутствует обзорный материал, обобщающий полученные результаты по разработке различных способов траекторного управления наблюдением в однопозиционных угломерных системах, который позволил бы получить достаточно общее представление о состоянии рассматриваемой предметной области радиомониторинга.

Цель. Дать обобщенное представление о разработанных способах траекторного управления наблюдением в однопозиционных угломерных системах радиомониторинга окружающего пространства, а также путях решения проблемы обеспечения условий наблюдаемости и повышения точности оценивания координат состояния ИРИ в этих системах. 

Результаты. Дана краткая характеристика известных способов ТУН. Представлены виды траекторий ЛА, движение по которым способствует выполнению условий наблюдаемости и повышению точности оценивания координат состояния ИРИ. Показана тесная связь эвристических способов ТУН с конкретными алгоритмами оценивания координат состояния ИРИ. Приведены результаты имитационного математического моделирования, свидетельствующие об эффективности разработанных эвристических и оптимальных алгоритмов ТУН.

Практическая значимость. Показаны области практического применения различных видов траекторий ЛА при решении задач радиомониторинга, сведения о которых могут использоваться при выборе рациональных способов ТУН для конкретных условий практического применения, а также при разработке новых способов ТУН. 

Белик Б.В., Меркулов В.И., Чернов В.С. Способы траекторного управления наблюдением в авиационных однопозиционных угломерных системах радиомониторинга // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. T. 74.  № 10. С. 5–29. DOI: 10.18127/j20700784-202010-01.

1. Верба В. С., Меркулов В. И., Дрогалин В. В. и др. Оценивание дальности и скорости в радиолокационных системах. Ч. 3 / Под ред. В. С. Вербы, В. И. Меркулова. М. : Радиотехника. 2010. 472 с.
2. Авиационные системы радиоуправления / Под ред. В. С. Вербы, В. И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2014. 376 с.
3. Информационно-измерительные и управляющие радиоэлектронные системы и комплексы / Под ред. В.С. Вербы. М.: Радиотехника. 2020. 490 с. 
4. Меркулов В.И. Траекторное управление наблюдением и показатели эфективности бортовых радилокационных систем // Радиотехника. 2010. № 7. С. 66−71
5. Малышев В.В., Красильщиков М.И., Карлов В.И. Оптимизация наблюдения и управления летательных аппаратов. М.: Машиностроение. 1989. 312 с.
6. Дрогалин В.В., Меркулов В.И., Чернов В.С. и др. Определение координат и параметров движения источников радиоизлучений по угломерным данным в однопозиционных радиолокационных системах // Зарубежная радиоэлектроника. 2002. № 3. С. 64−94.
7. Бар-Шалом Я., Ли Х.-Р. Траекторная обработка. Принципы, способы и алгоритмы. В 2 ч. Пер. с англ. Д.Д. Дмитриева. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. 272 с.
8. Мельников Ю. П., Попов С. В. Радиотехническая разведка. М.: Радиотехника. 2008. 432 с. 
9. Мельников Ю. П. Воздушная радиотехническая разведка (методы оценки эффективности). М.: Радиотехника. 2005. 304 с.
10. Белик Б. В., Сузанский Д. Н., Чернов В. С. Способы оценивания дальности до подвижного источника радиоизлучения на основе угломерных данных на борту летательного аппарата // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2014. Т. 12. № 3. С. 19−25. 
11. Шовгун В. А. Измерение курса и дальности воздушного излучающего объекта с помощью подвижного пассивного радиопеленгатора // Радиоэлектроника. Изв. высших учебных заведений. 2005. № 4. С. 35−40.
12. Патент № 37949А (UA). Пассивная станция измерения координат источников излучения. 2001. 5 с.
13. Демиденко В.А. Об общей основе существующих методов оценки расстояния в пассивном режиме // Судостроительная промышленность. Сер. Общетехническая. 1992. № 32. С. 3−16.
14. Nardone S.C., Aidala V.J. Observability criteria for bearings – only target motion analysis // IEEE Trans. on Aerospace and Electronic System. 1981. V. AES-17. № 2. 
15. Farina A. Target tracking with bearings – only measurements // Signal Process. 1999. V. 78. № 1.
16. Hammels S.E., Aidala V.J. Observability requirements for ihree - dimensional tracking via angle measurements // IEEE Trans. on Aerospace and Electronic System. 1985. V. AES-21. № 2. 
17. Gray R.L. A pure – cartesian formulation for tracking filters // IEEE Trans. Aerosp. and Electron. System. 1993. V. 29. № 3. 
18. Гладков В.А. Оптимизация маневра наблюдателя, следящего за движущейся целью по угловым координатам // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2004. Т. 2. № 1. С. 21−28.
19. Aidala V.J., Hammels S.E. Utilisation of modified polar coordinates for bearings-only tracking via angle measurements // IEEE Trans. on Automatic Control. 1983. V. AC-28. № 3.
20. Вайпан С.Н., Вакуленко А.А., Кузьмин Г.В., Ягольников С.В. Метод обработки пеленговой информации в подвижном радиотехническом комплексе для оценки параметров излучающих объектов // Радиотехника. 1996. № 11. С. 110−113.
21. Осипов Е.Б. Способ вывода летательного аппарата на радиоизлучающий объект с использованием оптимальной обработки результатов многократного пеленгования // Вестник Воронежского государственного технического университета. Сер. Системы автоматизированного проектирования и системы автоматизации производства. 2003. Вып. 3. С. 21-25.
22. Гладков В.А. Оптимизация маршрута носителя пеленгационного устройства, определяющего местоположение радиоизлучающей цели // Радиотехника. 2006. № 5. С. 109−112.
23. Южаков В.В. Современные методы определения местоположения источников электромагнитного излучения // Успехи современной радиоэлектроники. 1987. № 8. С. 67−79.
24. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкремидзе Р.З., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука. 1983. 393 с.
25. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука. 1987. 712 с.
26. Верба В.С., Капустян С.Г., Меркулов В.И., Харьков В.П. Оптимизация радиоэлектронных систем управления. Ч. 2. Прикладные методы и алгоритмы теории оптимального управления // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2013. № 3. С. 3−18.
27. Хуторцев В.В., Стронцев А.А., Сухенький И.А. Анализ траекторного управления наблюдателями в задаче локации неподвижного источника излучения // Радиотехника. 2014. № 8. С. 24−27.
28. Хуторцев В.В. Терминальная оптимизация траектории однопозиционного унипараметрического наблюдателя // Теория и системы управления. 2015. № 8. С. 147−154.
29. Хуторцев В.В. Совместное управление наблюдениями и траекторией подвижного пеленгатора // Радиотехника. 2017. № 6. С. 243−249.
30. Андреев К.В., Хорошеньких С.Н., Моисеев Г.В. Построение оптимальной траектории полета летательного аппарата радиотехнической разведки // Известия вузов. Сер. Авиационная техника. 2015. № 1. С. 14−18.
31. Андреев К.В., Рубинович Е.Я. Траекторное управление наблюдателем за мобильной целью по угловой информации // Автоматика и телемеханика. 2016. № 1. С. 134−162.