А.А. Копылов¹, И.В. Зимин²

1 ПАО «Радиофизика» (Москва, Россия)

1,2 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Одно из перспективных направлений для решения задачи классификации движущихся по траектории объектов наблюдения (ОН) основано на использовании поляризационных характеристик ОН, которые, как известно, позволяют получать более подробную информацию об их форме и размерах. В качестве поляризационных характеристик в таком случае рассматриваются поляризационные матрицы рассеяния (ПМР), по которым, в свою очередь, рассчитываются различные группы поляризационных параметров. Однако при сопровождении ОН, движущихся по траектории, сформированные реализации ПМР несут информацию не только об их форме и размере. На значения ПМР влияет множество малоинформативных факторов, среди которых − пространственная ориентация ОН. Учет влияния пространственной ориентации ОН на замеры ПМР в перспективе позволит разработать более эффективные алгоритмы классификации ОН.

Цель. Провести моделирование учета влияния параметров пространственной ориентации на эффективность классификации ОН. Результаты. Рассмотрен способ учета пространственной ориентации ОН, который заключается в адаптации базы эталонов основных классов радиолокационных целей к углам пространственной ориентации наблюдаемого объекта. На основе представленного способа разработана математическая модель адаптации эталонов ОН к пространственной ориентации. Реализована модель определения параметров пространственной ориентации ОН, движущихся по траектории. Проведено моделирование функционирования разработанных моделей. Получены результаты, иллюстрирующие, что для получения оценок параметров пространственной ориентации с достаточной точностью необходимо оптимально подобрать геометрические параметры системы РЛС. Показано, что при этом адаптированные к рассчитанным параметрам пространственной ориентации эталоны обладают непересекающимися областями локализации, в отличие от неадаптированных эталонов, что указывает на возможность использования предлагаемого способа для повышения эффективности классификации ОН.

Практическая значимость. Проведенное моделирование подтверждает влияние пространственной ориентации на эффективность классификации ОН, а ее учет приводит к снижению ошибок распознавания. Полученные при этом результаты обуславливают необходимость продолжения исследований в данной области, в том числе необходимость поиска способов повышения точности определения параметров пространственной ориентации.

Копылов А.А., Зимин И.В. Исследование эффективности учета пространственной ориентации объектов наблюдения для  решения задачи их классификации по поляризационным признакам // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 4. С. 7−14.  DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202104-02

1. Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. М.: Советское радио. 1966.
2. Козлов А.И., Логвин А.И., Сарычев В.А. Поляризация радиоволн. Кн. 2. Радиолокационная поляриметрия. М.: Радиотехника. 2007.
3. Копылов А.А., Паринов Е.Г., Зимин И.В. Исследование эффективности использования поляризационных признаков для решения задачи классификации объектов наблюдения // Радиотехника. 2020. № 4(7). С. 25−32.
4. Ярмолик С.Н., Свинарский М.В., Храменков А.С., Зайко Е.В., Повышение эффективности систем радиолокационного распознавания за счет адаптации к пространственной ориентации объекта наблюдения // Доклады БГУИР. 2019. № 4(122).  С. 40−46
5. Казаков Е.Л., Казаков А.Е. Способ определения ориентации осесимметричной цели при измерении поляризационной матрицы рассеяния в нескольких пунктах наблюдения // Системи обробки інформації. 2003. № 2(24). С. 174−179.
6. Копылов А.А., Зимин И.В. Разработка и исследование математической модели определения параметров пространственной ориентации объекта наблюдения по поляризационным матрицам рассеяния // Тезисы конференции Инжиниринг & Телекоммуникации «En&T». 2020.
7. Kuhl F., Perrella A. Radar-target recognition at arbitrary aspect // Proc. 9th Ann. IEEE. Reg. 3. Conv. Rec. 1970.
8. Паринов Е.Г., Зимин И.В. Моделирование поляризационных матриц рассеяния объектов наблюдения в полном поляризационном базисе // Радиотехника. 2019. № 4. С. 19−24.