Сравнение способов компенсации скоростной ошибки по дальности в алгоритмах оценки дальности и радиальной скорости

М.А. Мурзова; В.Е. Фарбер

doi:10.18127/j00338486-201904-01

Сравнение способов компенсации скоростной ошибки по дальности в алгоритмах оценки дальности и радиальной скорости

научная статья УДК 621.396.96 Страницы: 5-18 doi.org/10.18127/j00338486-201904-01

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 фильтр Калмана α-β фильтр импульсные переходные функции коэффициенты диффузии ограничение памяти фильтра начальные параметры траектории

Аннотация

Рассмотрены особенности фильтров первого порядка, реализующих процесс автосопровождения по дальности объектов радиолокационными станциями с ЛЧМ-сигналом.

Проанализирована взаимосвязь и проведено сравнение характеристик фильтров первого порядка, производящих оценку истинной и смещенной дальности. Получены выражения для определения коэффициентов диффузии, обеспечивающих заданную память фильтра. Рассмотрены вопросы формирования начальных параметров (завязка) траектории.

Для цитирования

Мурзова М.А., Фарбер В.Е. Сравнение способов компенсации скоростной ошибки по дальности в алгоритмах оценки дальности и радиальной скорости // Радиотехника. 2019. № 4. С. 5–18. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-201904-01

Список источников

Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. М.: Наука. 1966.
Мехра Р.К. Сравнение нескольких нелинейных фильтров для системы слежения за входящими в атмосферу летательными аппаратами // Вопросы ракетной техники. 1973. № 1. С. 3−23.
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. V. 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.
Трофименко М.А., Фарбер В.Е. Оценка влияния скоростной ошибки на устойчивость фильтров второго порядка // Радиотехника. 2016. № 4. С. 5−17.
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.
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.
Мурзова М.А., Фарбер В.Е. Сходимость α-β фильтра для различных значений коэффициентов скоростного смещения // Радиотехника. 2018. № 10. С. 5−17.
Murzova M.A., Farber V.E. The α-β Filter for Tracking Maneuvering Objects with LFM Waveforms // IEEE IVth International Conference on Engineering and Telecommunication. 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.
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.
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.
Saho K. Steady-State Performance Analysis of Tracking Filter Using LFM Waveforms and Range-Rate Measurement // Mathematical Problems in Engineering. 2018.
Мурзова М.А., Фарбер В.Е. Анализ атмосферного фильтра, адаптированного к наличию скоростной ошибки по дальности // Радиотехника. 2017. № 4. С. 5−14.
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.
Волочков Е.Б. Измерение дальности ЛЧМ сигналом при неизвестной доплеровской частоте // Радиотехника. 1991. № 11. С. 17−19.
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.
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] Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. М.: Наука. 1966.

[2] Мехра Р.К. Сравнение нескольких нелинейных фильтров для системы слежения за входящими в атмосферу летательными аппаратами // Вопросы ракетной техники. 1973. № 1. С. 3−23.

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

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

[5] 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.

[6] 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.

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

[8] 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.

[9] 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.

[10] Мурзова М.А., Фарбер В.Е. Сходимость α-β фильтра для различных значений коэффициентов скоростного смещения // Радиотехника. 2018. № 10. С. 5−17.

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

[12] 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.

[13] 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.

[14] 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.

[15] Saho K. Steady-State Performance Analysis of Tracking Filter Using LFM Waveforms and Range-Rate Measurement // Mathematical Problems in Engineering. 2018.

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

[17] 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.

[18] Волочков Е.Б. Измерение дальности ЛЧМ сигналом при неизвестной доплеровской частоте // Радиотехника. 1991. № 11. С. 17−19.

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

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

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

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

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

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи