Выбор коэффициентов сглаживания α-β фильтра по критерию минимума дисперсии суммарной ошибки для РЛС с ЛЧМ-сигналом

М.А. Мурзова; В.Е. Фарбер

Выбор коэффициентов сглаживания α-β фильтра по критерию минимума дисперсии суммарной ошибки для РЛС с ЛЧМ-сигналом

научная статья УДК 621.396.96 Страницы: 5-16

¹ аспирант, Московский физико-технический институт (государственный университет); инженер, ПАО «Радиофизика» (Москва)
² д.т.н., профессор, начальник отдела, ПАО «Радиофизика» (Москва); профессор, Московский физико-технический институт (государственный университет)

Ключевые слова: сигнал с линейной частотной модуляцией коэффициент скоростного смещения динамическая ошибка α-β фильтр оптимальные параметры сглаживания маневрирующие объекты

Аннотация

Рассмотрены особенности алгоритма, реализующего процесс автосопровождения по дальности маневрирующих объектов радиолокационными станциями с ЛЧМ-сигналом. Представлена методика получения динамических ошибок фильтра первого порядка, возникающих при совершении маневра радиолокационной целью. Проведен подробный анализ выбора оптимальных сглаживающих коэффициентов, позволяющих улучшить точность сопровождения маневрирующих объектов.

Для цитирования

Мурзова М.А., Фарбер В.Е. Выбор коэффициентов сглаживания α-β фильтра по критерию минимума дисперсии суммарной ошибки для РЛС с ЛЧМ-сигналом // Радиотехника. 2018. № 4. С. 5–16.

Список источников

Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь. 1981.
Fitzgerald R.J. Effect of Range-Doppler Coupling on Chirp Radar Tracking Accuracy // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1974. Vl. AES-10. № 4. P. 528−532.
Фарбер В.Е. Анализ характеристик алгоритмов определения параметров движения космических аппаратов по информации радиолокационных средств, использующих зондирующие сигналы с линейной частотной модуляцией // Космические исследования. 1995. Т. 33. № 1. С. 31−35.
Трофименко М.А., Фарбер В.Е. Оценка влияния наличия скоростной ошибки при измерениях дальности в РЛС с ЛЧМсигналом на границы устойчивости алгоритмов оценки дальности и радиальной скорости // Радиотехника. 2015. № 10. С. 7−16.
Wong W., Blair W.D. Steady-state tracking with LFM waveforms // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2000. V. 36. № 2. P. 701−709.
Jain V., Blair W.D. Filter Design for Steady-State Tracking of Maneuvering Targets with LFM Waveforms // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2009. V. 45. № 2. P. 765−773.
Murzova M.A., Farber V.E. The α-β Filter for Tracking Maneuvering Objects with LFM Waveforms // IVth International Conference on Engineering and Telecommunication. IEEE. 2017. P. 104−107.
Мурзова М.А. Оценка влияния скоростной ошибки по дальности на точностные характеристики фильтра первого порядка // Материалы XI Всерос. научно-технич. конф. «Радиолокация и радиосвязь». 2017. С. 57−61.
Фарбер В.Е. Анализ характеристик алгоритмов оценки эффективности аэродинамического торможения входящих в атмосферу космических объектов // Радиотехника. 2007. № 10. С. 81−87.
Горохов А.В., Фарбер В.Е. Решение задачи об оптимальном быстродействии наблюдения за снижающимися в атмосфере космическими объектами // Известия РАН. Теория и системы управления. 1992. № 2. С. 197−205.
Соловьев Г.К., Толкачев А.А., Фарбер В.Е. Об использовании ЛЧМ-сигнала для отстройки эхо-сигнала плазменного следа от эхо-сигнала сопровождаемого объекта // Радиотехника. 2006. № 4. С. 51−52.
Trofimenko M.A., Farber V.E. Influence of range-Doppler coupling on the tracking stability of reentering space objects // IEEE International Conference on Engineering and Telecommunication. 2015. P. 40−44.
Трофименко М.А., Фарбер В.Е. Оценка влияния скоростного смещения в радиолокационных станциях с ЛЧМ-сигналом на границы устойчивости сопровождения входящих в атмосферу космических объектов // Труды МФТИ. 2015. Т. 7. № 2. С. 156−166.
Мурзова М.А., Фарбер В.Е. Анализ атмосферного фильтра, адаптированного к наличию скоростной ошибки по дальности // Радиотехника. 2017. № 4. С. 5−14.
Трофименко М.А., Фарбер В.Е. Оценка влияния скоростной ошибки на устойчивость фильтров второго порядка// Радиотехника. 2016. № 4. С. 5−17.
Kalata Paul. R. The Tracking Index: A Generalized Parameter for α-β and α-β-γ Target Trackers // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1984. V. AES-20. № 2. P. 174−182.
Рябова-Орешкова А.П. Фильтры с эффективной конечной памятью, реализуемые на ЦВМ посредством рекуррентных формул // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1969. № 4.
Tuzlukov V. Signal processing in radar systems. Tailor & Francis Group. 2013.
Фарбер В.Е. Основы траекторной обработки радиолокационной информации в многоканальных РЛС: Учеб. пособие. М.: МФТИ. 2005.
Blair W.D., Fixed-gain, two-stage estimators for tracking maneuvering targets // Naval Surface Warfare Center, Dahlgren Divison, Dahlgren, VA 22448-5000. 1992.
Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Сов. радио. 1986.
Eli Brookner. Tracking and Kalman Filtering Made Easy. John Wiley & Sons. Inc.1998.

Полный текст, PDF 350 ₽

[1] Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь. 1981.

[2] Fitzgerald R.J. Effect of Range-Doppler Coupling on Chirp Radar Tracking Accuracy // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1974. Vl. AES-10. № 4. P. 528−532.

[3] Фарбер В.Е. Анализ характеристик алгоритмов определения параметров движения космических аппаратов по информации радиолокационных средств, использующих зондирующие сигналы с линейной частотной модуляцией // Космические исследования. 1995. Т. 33. № 1. С. 31−35.

[4] Трофименко М.А., Фарбер В.Е. Оценка влияния наличия скоростной ошибки при измерениях дальности в РЛС с ЛЧМсигналом на границы устойчивости алгоритмов оценки дальности и радиальной скорости // Радиотехника. 2015. № 10. С. 7−16.

[5] Wong W., Blair W.D. Steady-state tracking with LFM waveforms // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2000. V. 36. № 2. P. 701−709.

[6] Jain V., Blair W.D. Filter Design for Steady-State Tracking of Maneuvering Targets with LFM Waveforms // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2009. V. 45. № 2. P. 765−773.

[7] Murzova M.A., Farber V.E. The α-β Filter for Tracking Maneuvering Objects with LFM Waveforms // IVth International Conference on Engineering and Telecommunication. IEEE. 2017. P. 104−107.

[8] Мурзова М.А. Оценка влияния скоростной ошибки по дальности на точностные характеристики фильтра первого порядка // Материалы XI Всерос. научно-технич. конф. «Радиолокация и радиосвязь». 2017. С. 57−61.

[9] Фарбер В.Е. Анализ характеристик алгоритмов оценки эффективности аэродинамического торможения входящих в атмосферу космических объектов // Радиотехника. 2007. № 10. С. 81−87.

[10] Горохов А.В., Фарбер В.Е. Решение задачи об оптимальном быстродействии наблюдения за снижающимися в атмосфере космическими объектами // Известия РАН. Теория и системы управления. 1992. № 2. С. 197−205.

[11] Соловьев Г.К., Толкачев А.А., Фарбер В.Е. Об использовании ЛЧМ-сигнала для отстройки эхо-сигнала плазменного следа от эхо-сигнала сопровождаемого объекта // Радиотехника. 2006. № 4. С. 51−52.

[12] Trofimenko M.A., Farber V.E. Influence of range-Doppler coupling on the tracking stability of reentering space objects // IEEE International Conference on Engineering and Telecommunication. 2015. P. 40−44.

[13] Трофименко М.А., Фарбер В.Е. Оценка влияния скоростного смещения в радиолокационных станциях с ЛЧМ-сигналом на границы устойчивости сопровождения входящих в атмосферу космических объектов // Труды МФТИ. 2015. Т. 7. № 2. С. 156−166.

[14] Мурзова М.А., Фарбер В.Е. Анализ атмосферного фильтра, адаптированного к наличию скоростной ошибки по дальности // Радиотехника. 2017. № 4. С. 5−14.

[15] Трофименко М.А., Фарбер В.Е. Оценка влияния скоростной ошибки на устойчивость фильтров второго порядка// Радиотехника. 2016. № 4. С. 5−17.

[16] Kalata Paul. R. The Tracking Index: A Generalized Parameter for α-β and α-β-γ Target Trackers // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1984. V. AES-20. № 2. P. 174−182.

[17] Рябова-Орешкова А.П. Фильтры с эффективной конечной памятью, реализуемые на ЦВМ посредством рекуррентных формул // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1969. № 4.

[18] Tuzlukov V. Signal processing in radar systems. Tailor & Francis Group. 2013.

[19] Фарбер В.Е. Основы траекторной обработки радиолокационной информации в многоканальных РЛС: Учеб. пособие. М.: МФТИ. 2005.

[20] Blair W.D., Fixed-gain, two-stage estimators for tracking maneuvering targets // Naval Surface Warfare Center, Dahlgren Divison, Dahlgren, VA 22448-5000. 1992.

[21] Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Сов. радио. 1986.

[22] Eli Brookner. Tracking and Kalman Filtering Made Easy. John Wiley & Sons. Inc.1998.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи