В.И. Порсев1, С.А. Топчиев2

1 АО «ВНИИРТ» (Москва, Россия)

2 ПАО «Радиофизика» (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Эффективным способом для обеспечения своевременного и достоверного обнаружения целей на больших дальностях в условиях физических ограничений на величину энергетического потенциала РЛС является некогерентное накопление пачки радиолокационных сигналов. При радиолокационном наблюдении зоны поиска на наличие целей в большинстве элементов разрешения эхо-сигналы целей, как правило, отсутствуют. В такой ситуации время анализа зоны поиска при значительном числе азимутально-угловых положений луча РЛС недопустимо возрастает. При этом бо́льшая часть времени и, соответственно, энергетических затрат расходуется на зондирование так называемых «пустых» направлений, где цели отсутствуют. В связи с тем, что интервал времени наблюдения из-за конечного времени пребывания целей в зоне поиска ограничен, на сегодняшний день актуальна разработка адаптивной процедуры обнаружения с оптимизацией поиска целей на основе информации, получаемой в процессе функционирования самой системы, при сохранении основных характеристик РЛС в элементах разрешения, где цели присутствуют.

Цель. Рассмотреть адаптивную двухэтапную процедуру обнаружения целей с фиксированным объемом выборки и принятием решения по однопороговому правилу на каждом этапе.

Результаты. Проведено исследование адаптивной двухэтапной процедуры обзора зоны поиска с принятием решения на каждом этапе при фиксированном объеме выборки по однопороговому правилу. Показан выигрыш по времени зондирования в зависимости от плотности целей в зоне, по сравнению с обнаружением в эквивалентной ей по параметрам надежности обнаружения одноэтапной процедурой. Рассчитан для первого этапа оптимальный пороговый уровень, при котором полная вероятность ошибки (весовая сумма вероятностей 1-го и 2-го рода) становится минимальной. Выявлена зависимость оптимального порогового уровня от значений отношения сигнал/шум (ОСШ) одиночного импульса пачки.

Практическая значимость. Представленные результаты могут быть использованы при разработках алгоритма распределения энергетических ресурсов по различным направлениям зоны обзора и алгоритма первичной обработки радиолокационной информации для оптимизации процесса обнаружения целей.

Порсев В.И., Топчиев С.А. Адаптивная двухэтапная процедура обнаружения целей // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 3. С. 5-16. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202303-01

1. Гуткин Л.С. Теория оптимальных методов радиоприёма при флуктуационных помехах. М.: Советское радио. 1972. 448 с.
2. Храменков А.С., Ярмолик С.Н. Сопоставительный анализ радиолокационных обнаружителей, основанных на критерии Неймана-Пирсона и последовательном критерии отношения вероятностей // Доклады БГУИР. 2013. №6(76).
3. Башаринов А.Е., Флейшман Б.С. Методы статистического последовательного анализа и их радиотехнические приложения. М.: Советское радио. 1962. 352 с.
4. Бусланг Дж., Миддлтон Д. Оптимальное последовательное обнаружение сигналов в шуме // в сб. переводов: Прием сигналов при наличии шума / Под ред. Л.С. Гуткина. М.: Иностранная литература. 1960. 342 с.
5. Вальд А. Последовательный анализ. М.: Физматгиз. 1960. 328 с.
6. Кобзарев Ю.Б., Башаринов А.Е. Об эффективности алгоритмов поиска, основанный на методе пробных шагов, управляемой длительности // Радиотехника и электроника. 1961. Т. 6. № 9. С. 1411-1419.
7. Акимов П.С., Евстратов Ф.Ф., Захаров С.И. и др. Обнаружение радиосигналов / Под ред. А.А. Колосова. М.: Радио и связь. 1989. 288 с.
8. Родзивилов В.А., Черных М.М., Кузубов В.В., Буров А.С., Голосов П.А. Когерентное последовательное обнаружение сигналов в импульсно-доплеровских РЛС // Радиотехника. 1998. № 4. С. 96-98.
9. Трухачев А.А. Анализ процедур и алгоритмов обнаружения сигналов. М.: Радио и связь. 2003. 248 с.
10. Саврасов Ю.С. Алгоритмы и программы в радиолокации. М.: Радио и связь. 1985. 216 с.
11. Кузьмин С.З. Цифровая обработка радиолокационной информации. М.: Радио и связь. 1986. 352 с.
12. Теоретические основы радиолокации / Под ред. проф. Я.Д. Ширмана. М.: Советское радио. 1970. 560 с.
13. Акиндинов В.В. Относительная эффективность оптимальных алгоритмов многоэтапного поиска // В кн.: Прикладные задачи технической кибернетики. М.: Советское радио. 1966. 495 с.
14. Пугачёв В.С. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Физматлит. 2002. 496 с.
15. Перов А.И. Сравнительный анализ двух алгоритмов фильтрации параметров навигационного радиосигнала малой мощности // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 8. С. 9-19.