Файл: Радиотехнические системы в ракетной технике..pdf

оценок Dj, аппроксимируя корреляционную функцию ошибок рав­ ноточных измерений экспоненциальной функцией

При большом объеме выборок и значительном усложнении ма­

выборок. На втором этапе, полагая сглаженные координаты не­ коррелированными на интервале тк, для вычисления результирую­ щих ошибок DMj(N) по полному объему выборок N+1, достаточно воспользоваться формулами вышеприведенного типа, положив

N = / — 1, bo= DMo(Ni).

При T<CTK<CtH данная процедура резко снижает размерность матриц и значительно упрощает расчеты.

В случае TK>tH можно рекомендовать более простую схему выполнения ориентировочных расчетов, основанную на модели пилообразного закона изменения слабокоррелированных ошибок со случайным наклоном пилы.

При этом

где а \ — дисперсия скорости изменения ошибки.

Полная ошибка экстраполяции координат при линейном сгла­ живании радиолокационных измерений приближенно определяется суммированием отдельных составляющих

— ОфЭ+ DM3 + Dc.

Пусть, например, радиолокационная станция находится под апогеем в плоскости оптимальной траектории МБР с дальностью действия 8300 км. Измерения начинаются при минимальном угле места луча РЛС относительно местного горизонта, равным 5°, и поступают с частотой 30 имп/сек. Стандартные отклонения оши­ бок измерений азимута, угла места, наклонной дальности и ра­ диальной составляющей скорости равны соответственно 0,5°, 3,7 км, 30,5 м/сек, причем их математические ожидания равны нулю.

Зависимости прогнозирования ошибок в определении точки па­ дения МБР от времени наблюдения, рассчитанные по методу мак­ симального правдоподобия, показаны на рис. 5.1. Из графика сле­ дует, что полуоси эллипса ошибок в случае большого числа изме­ рений изменяются в зависимости от времени наблюдения прибли­ зительно обратно пропорционально степени 3/2.

117

3.5.Пропускная способность РЛС

Втеории массового обслуживания пропускная способность РЛС может определяться как максимальная плотность потока це­

формации по целям с точностью не ниже заданной на соответст­ вующих этапах работы РЛС. Под плотностью потока целей обыч­ но понимают количество целей, которое входит в зону наблюдения

В качестве критерия обслуживания могут приниматься ошибки измерения сигнальных и траекторных параметров цели. В подав­ ляющем большинстве случаев оценку качества обслуживания можно свести к шаровой ошибке о*. положения цели в экстрапо­ лированной точке. По данному критерию цель считается обслу­ женной, если

время обслуживания потока целей конкретного класса.

Время обслуживания потока целей рассчитывается в зависи­ мости от метода сканирования пространства. Для РЛС с механи­ ческим обзором полное время обслуживания At представляет со­ бой совокупность интервалов времени выполнения ряда последо­ вательных операций

цели (время наблюдения).

Для РЛС с фазированной антенной решеткой время электрон­ ного переключения луча пренебрежимо мало по сравнению с пе­ риодом следования импульсов. Поэтому можно принять, что на

* См. раздел 3.4.

118

интервале At обеспечивается практически одновременное сопро­ вождение множества целей.

В РЛС с ФАР энергия по различным угловым направлениям распределяется следующими способами:

—формированием многолучевой диаграммы направленности;

—изменением длительности зондирующих импульсов;

—управлением темпом локации.

Максимальный темп локации ограничивается величиной сред­ ней мощности передатчика. Минимальный темп локации опреде­ ляется условиями устойчивого сопровождения цели и зависит от типа траектории. Темп обращения к маневрирующей цели увели­ чивается пропорционально интенсивности ее маневра. Кроме того, на ограничение темпа локации снизу существенное влияние ока­ зывает требуемый объем сигнальной информации о целях в про­ цессе решения задач распознавания и идентификации.

В простейшем случае детерминированного и равномерного по­ тока идентичных целей энергия РЛС распределяется по целям равномерно. Максимальное число обслуживаемых целей состав­ ляет

Произведение Fmiih*At определяет объем выборок по каждой цели за время наблюдения At. Формулы [3.11—3.13] справедливы при условии выдачи точного целеуказания на каждую цель по угловым координатам *.

Вреальных ситуациях пропускная способность РЛС сущест­ венно ниже ввиду того, что число облучаемых угловых направле­ ний превышает число обслуживаемых целей.

Вслучае произвольного потока целей пропускная способность РЛС определяется решением задачи оптимального распределения

энергии радиолокатора в пространстве по априорным данным о совокупности характеристик целей с учетом ограничений энер­ гетических ресурсов РЛС.

Упрощенная постановка задачи предполагает, что в каждом разрешаемом угловом направлении находится не более одной цели с априорно известными характеристиками, такими как ЭПР (сц), отнесенная к квадрату дальности до цели (R?), и плотность мощ­

ности шумов передатчика помех (Ni), прикрывающего i-тую цель.

* Т. е. в предположении, что время на поиск цели в стробе целеуказания

. не затрачивается.

119

При этом количество М обслуживаемых целей рассчитывается с учетом следующей совокупности неравенств

где Pcpi — средняя мощность сигнала РЛС, зондирующего i-тую

Приняв для упрощения время экстраполяции одинаковым для рассматриваемого потока целей, в первом приближении можно представить следующий алгоритм распределения энергии РЛС по

Оценим пропускную способность РЛС при неравномерном рас­ пределении энергии между целями в соответствии с правилом [3.15]. Предварительно всю совокупность целей разделим на г групп (внутри каждой из групп цели идентичны по своим характеристи­ кам). Решая задачу расчета общего числа обслуживаемых це­ лей М при заданном соотношении числа целей в группах, в соот­ ветствии с условиями [3.14] и [3.15] получаем следующее выраже­ ние для пропускной способности РЛС

Г

родных целей, содержащего цели только 1-ой группы. Уменьшение объема априорных данных о потоке целей сни­ жает эффективность распределения энергии по целям и уменьшает

пропускную способность РЛС.

Итак, пропускная способность РЛС зависит как от характери­ стик РЛС, так и параметров потока целей. Основными факторами,

120