В.М. Артемьев1, С.М. Костромицкий2, А.О. Наумов3

1,3 ИПФ НАН Беларуси (Минск, Республика Беларусь)

2 Центр радиотехники НАН Беларуси (Минск, Республика Беларусь)

Постановка проблемы. Определение вероятности обнаружения целей в потоке при малом отношении сигнала к шумам является актуальной задачей, однако получаемые при этом оптимальные алгоритмы обнаружения траекторий оказываются весьма сложными как в реализации, так и в оценке их вероятностных характеристик. В данной работе предлагается эмпирический подход к оценке вероятностей обнаружения траекторий целей в разреженных и плотных потоках, основанный на использовании строба обнаружения в обратном времени относительно момента первичного обнаружения.

Цель. Оценить вероятность правильного обнаружения траекторий в потоке движущихся целей способом стробирования в обратном времени.

Результаты. Рассмотрена совокупность движущихся целей, образующих поток, измерение координат которых производится радиолокационными средствами в режиме сканирования. Изучен случай, когда отношение сигнала к шумам мало, поэтому чтобы обеспечить достаточные значения вероятностей правильного обнаружения задается низкий порог обнаружения, в результате чего на выходе обнаружителя оказывается большое число точек ложных тревог. Для селекции точек целей предложено учитывать траекторные признаки движения целей за несколько периодов сканирования, основанный на коррелированности траекторий точек целей в сравнении со статистической независимостью положения точек ложных тревог во времени и пространстве. Найдены вероятности обнаружения траекторий целей и ложных тревог в разреженных и плотных потоках и проведено их сравнение с вероятностями первичного порогового обнаружения.

Практическая значимость. Проведенный анализ показал, что вероятность обнаружения траекторий зависит от выбора формы и размеров строба, а также от размерности критерия обнаружения m/n. На основе разработанной методики представляет интерес рассмотрение вероятностей обнаружения траекторий с обратной связью.

Артемьев В.М., Костромицкий С.М., Наумов А.О. Вероятность обнаружения траекторий в потоке движущихся целей способом стробирования в обратном времени // Электромагнитные волны и электронные системы. 2023. Т. 28. № 2. С. 5−14. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202302-01

1. Bar-Shalom Y., Li X.R. Multitarget-Multisensor Tracking: Principles and Techniques. Storrs, CT: YBS Publishing. 1995. 615 p.
2. Mahler R.P.S. Statistical Multisource-Multitarget Information Fusion. Norwood, MA: Artech House. 2007. 856 p.
3. Левин Б.Р., Шинаков Ю.С. Совместно оптимальные алгоритмы обнаружения сигналов и оценивания их параметров (обзор) // Радиотехника и электроника. 1977. № 11. С. 2239–2256.
4. Левин Б.Р., Тегина Н.В., Юдицкий А.И. Различение траекторий движущихся объектов и оценивание их параметров // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общие вопросы радиоэлектроники. 1983. № 14. С. 78–86.
5. Большаков И.А., Ватолло В.В., Латыш В.Г. Методы совместного обнаружения и измерения неизвестного числа сигналов, основанные на теории случайных точек // Радиотехника и электроника. 1964. № 4. С. 563–570.
6. Бакут П.А., Жулина Ю.В., Иванчук H.A. Обнаружение движущихся объектов / Под ред. П.А. Бакута. М.: Сов. радио. 1980. 288 с.
7. Ворочилин В.В., Слукин Г.П., Федоров И.Б. Синтез алгоритмов совместного обнаружения-оценивания траекторий движения объектов на основе теории случайных потоков // Труды МВТУ. 1989. № 540. С. 95–125.
8. Hadzagic M. Michalska, H., Lefebvre, E. Track-Before Detect Methods in Tracking Low-Observable Targets: A Survey // Sensors Trans Mag. UK. 2005. V. 54. 2005. P. 374–380.
9. Ristic B., Vo B.-T., Vo B.-N., Farina A. A Tutorial on Bernoulli Filters: Theory, Implementation and Applications // IEEE Transactions on Signal Processing. 2013. V. 61. № 13. P. 3406−3430.
10. Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Радио и связь. 1986. 352 с.
11. Хименко В.И. Случайные данные: структура и анализ. М: Техносфера. 2019. 424 с.
12. Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь. 1992. 303 с.