Селекция движущихся объектов по их радиолокационным теням, оценка характеристик и аппаратная реализация

Постановка проблемы. Селекция движущихся объектов (СДО), основанная на анализе радиолокационных теней (РЛТ), возникающих при формировании двумерных радиолокационных изображений, полученных посредством синтезирования апертуры антенны, можно отнести к универсальным методам СДО. В классических методах СДО используется результат накопления, превышающий некоторое пороговое значение, определяемое средним уровнем фона подстилающей поверхности, тогда как рассматриваемый метод исследует области РЛТ ниже порога, в которых отраженный сигнал имеет минимальную амплитуду. В связи с этим классические методы СДО, в отличие от рассматриваемого, часто не обеспечивают обнаружение объектов, движущихся с относительно малой скоростью, имеющих малые значения ЭПР, изготовленных по технологии «стелс».

Цель. Провести анализ характеристик обнаружения метода селекции движущихся объектов по их радиолокационной тени и обоснование схемы вычислительного комплекса, позволяющего реализовать данный метод цифровой обработки сигналов в реальном времени на борту малогабаритного летательного аппарата.

Результаты. Представлена модель расчета РЛТ движущегося объекта, приведены характеристики обнаружения в зависимости от его физических размеров. Показано, что рассматриваемый метод прост в реализации, однако его характеристики обнаружения уступают оптимальному методу. Метод может обеспечить снижение уровня ошибок пеленгации за счет оценивания пеленга по тени. Предложена схема многоканального РСА обеспечивает единовременное формирование РЛИ с высокой разрешающей способностью, СДО на борту малогабаритного летательного аппарата и передачу/прием данных на/c пункт/а управления в реальном времени.

Практическая значимость. Если наряду со сдвинутым по пеленгу изображением объекта наблюдается его тень, то пеленгация должна производиться по ней. При этом разность пеленгов объекта и тени несет информацию о продольной скорости объекта. Для реализации задачи СДО и картографирования местности РСА в реальном времени предпочтительным является применение гибридного ускорения вычислений, которое заключается в том, что вычислительная нагрузка распределяется между центральным процессором и сопроцессором с учетом их преимуществ и недостатков.