RU2591044C1 - Способ координатной идентификации объектов - Google Patents
Способ координатной идентификации объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591044C1 RU2591044C1 RU2015112697/07A RU2015112697A RU2591044C1 RU 2591044 C1 RU2591044 C1 RU 2591044C1 RU 2015112697/07 A RU2015112697/07 A RU 2015112697/07A RU 2015112697 A RU2015112697 A RU 2015112697A RU 2591044 C1 RU2591044 C1 RU 2591044C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- estimates
- coordinates
- extrapolated
- false
- coordinate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при создании средств комплексной разведки объектов. Достигаемый технический результат - повышение достоверности идентификации объектов за счет уточнения экстраполированных оценок координат в обоих каналах и параметра идентификации с использованием дополнительно определяемых вероятностей появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсий отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом информационном канале. Указанный результат достигается за счет того, что дополнительно определяют вероятности появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсии отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом канале, которые используют для уточнения экстраполированных оценок координат в обоих каналах и параметра идентификации. Уточнение экстраполированных оценок координат и параметра идентификации достигается в результате весового объединения экстраполированных оценок, рассчитанных при гипотезе о появлении полезных оценок координат, с аналогичными оценками, рассчитанными при гипотезе о появлении ложных оценок координат с известными статистическими характеристиками. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при создании средств комплексной разведки объектов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу (прототипом) является способ координатной идентификации объектов (см., например, Скрынников В.Г., Терентьев С.В. Навигационно-связной метод идентификации // Радиотехника, 1997. №7. С. 107-111), основанный на двухканальном измерении координат наблюдаемого объекта, запоминании оценок координат в первом канале, экстраполяции оценок координат в обоих каналах, причем экстраполяцию во втором канале осуществляют относительно времени экстраполяции оценок координат в первом канале, запоминании экстраполированных оценок координат, вычислении параметра идентификации и его сравнении с пороговым значением.
К основным недостаткам прототипа относится существенное снижение достоверности идентификации объектов при увеличении интенсивности потока ложных оценок координат в одном из информационных каналов (например, в первом канале), обусловленных действием на его входе неразделяемых по направлению, частоте и времени действия «мешающих» сигналов от других объектов.
Техническим результатом изобретения является повышение достоверности идентификации объектов за счет уточнения экстраполированных оценок координат в обоих каналах и параметра идентификации с использованием дополнительно определяемых вероятностей появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсий отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом информационном канале.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе, основанном на двухканальном измерении координат наблюдаемого объекта, запоминании оценок координат в первом канале, экстраполяции оценок координат в обоих каналах, причем экстраполяцию во втором канале осуществляют относительно времени экстраполяции оценок координат в первом канале, запоминании экстраполированных оценок координат, вычислении параметра идентификации и его сравнении с пороговым значением, дополнительно определяют вероятности появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсии отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом канале, с использованием которых уточняют экстраполированные оценки координат в обоих каналах и параметр идентификации.
Сущность изобретения заключается в том, что в отличие от известного способа в предлагаемом способе дополнительно определяют вероятности появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсии отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом канале, которые используют для уточнения экстраполированных оценок координат в обоих каналах и параметра идентификации. Уточнение экстраполированных оценок координат и параметра идентификации достигается в результате весового объединения экстраполированных оценок, рассчитанных при гипотезе о появлении полезных оценок координат, с аналогичными оценками, рассчитанными при гипотезе о появлении ложных оценок координат с известными статистическими характеристиками. Это обеспечивает достижение заданного технического результата, а именно повышение достоверности идентификации объектов.
Определение вероятностей появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсии отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат может быть выполнено, например, известным способом, приведенным в монографии «Радзиевский В.Г., Сирота А.А. Теоретические основы радиоэлектронной разведки. 2-е изд., испр. и доп. М.: Радиотехника, 2004. 432 с.» на 314 странице.
Заявляемый способ включает в себя следующие этапы:
1. Измерение первым каналом в некоторый момент времени τv координат i-го наблюдаемого объекта. В результате формируется вектор
оценок координат, точность которых характеризуется корреляционной матрицей Dy.
2. Измерение вторым каналом в некоторый момент времени tk координат j-го наблюдаемого объекта. В результате формируется вектор
оценок координат, точность которых характеризуется корреляционной матрицей Dz.
4. Определение вероятности Р(А) появления полезных оценок, вероятности Р(В) появления ложных оценок, а также корреляционной матрицы S отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом канале.
5. Экстраполяция на момент времени τv+1(τv+1≥τv и τv+1≥tk) оценок координат объектов в обоих каналах и вычисление корреляционных матриц ошибок экстраполяции в соответствии с выражениями
где
,
- векторы экстраполированных оценок координат объектов в первом и втором каналах;
,
- корреляционные матрицы ошибок экстраполированных оценок координат объектов в первом и втором каналах; Н - матрица коэффициентов связей известного вида;
,
- динамическая матрица и матрица случайных возмущений известного вида, значения элементов которых зависят от интервала времени
;
,
- векторы сглаженных оценок координат объектов в первом и втором каналах, вычисляемые известным способом (см., например, Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и связь, 1991. С. 375);
,
- корреляционные матрицы ошибок сглаженных оценок координат объектов в первом и втором каналах; т - символ транспонированной матрицы.
6. Запоминание векторов
,
экстраполированных оценок и корреляционных матриц
,
ошибок экстраполированных оценок координат i-го объекта в первом и j-го объекта во втором каналах.
7. Вычисление параметра идентификации Parv в соответствии с выражением
где
- запомненный в момент времени τn(τn≤τv) в первом канале вектор оценок координат i-го объекта;
,
,
,
- запомненные в первом и втором каналах векторы экстраполированных на момент времени τn оценок координат и корреляционные матрицы ошибок экстраполированных оценок координат объектов.
8. Сравнение параметра идентификации Parv с предварительно запомненным пороговым значением
, которое вычисляется в соответствии с выражением
где KV{p(x|Kv);F} - квантиль плотности вероятностей p(x|Kv) случайной величины х по уровню F; F - заданная вероятность ошибки идентификации объектов первого рода; Kv=v·ny - число степеней свободы плотности вероятностей p(х|Kv); ny - размер вектора
Г(…) - гамма функция.
В результате сравнения параметра идентификации с пороговым значением формируется решение wv об идентификации (wv=1), либо не идентификации (wv=0) i-го и j-го объектов в соответствии с выражением
Описанные этапы циклически повторяются по мере измерения информационными каналами координат i-го и j-го объектов.
Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, первым информационным каналом которого является станция радиотехнической разведки, а вторым каналом - радиолокационная станция. Структурная схема данного устройства приведена на фигуре 1, где обозначено: 1 - приемник станции радиотехнической разведки; 2.1 и 2.2 - блоки экстраполяции координат; 3.1 и 3.2 - запоминающие устройства; 4 - синхронизатор; 5 - блок вычисления параметра идентификации; 6 - пороговое устройство; 7 - приемник радиолокационной станции.
Приемник станции радиотехнической разведки 1 предназначен для обнаружения сигналов радиоэлектронных средств, измерения их координат (дальностей и азимутов), вычисления сглаженных оценок координат радиоэлектронных средств, определения вероятностей появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсий отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат.
Блоки экстраполяции координат 2.1 и 2.2 предназначены для вычисления экстраполированных оценок координат объектов, наблюдаемых станцией радиотехнической разведки и радиолокационной станцией соответственно, а также дисперсий ошибок экстраполированных оценок координат с использованием выражений (1)-(4).
Запоминающее устройство 3.1 предназначено для оперативного запоминания текущих оценок координат, измеряемых станцией радиотехнической разведки, экстраполированных оценок и дисперсий ошибок экстраполированных оценок координат, вычисляемых блоком экстраполяции координат 2.1, а также выдачи указанных величин в блок вычисления параметра идентификации 5, выдачи в пороговое устройство 6 пороговых значений параметра идентификации.
Запоминающее устройство 3.2 предназначено для оперативного запоминания экстраполированных оценок и дисперсий ошибок экстраполированных оценок координат, вычисляемых блоком экстраполяции координат 2.2, и их выдачи в блок вычисления параметра идентификации 5.
Синхронизатор 4 предназначен для обеспечения согласованной во времени работы элементов устройства.
Блок вычисления параметра идентификации 5 предназначен для вычисления значения параметра идентификации с использованием выражения (5).
Пороговое устройство 6 предназначено для формирования решения об идентификации объектов, наблюдаемых станцией радиотехнической разведки и радиолокационной станцией, с использованием выражения (8).
Приемник радиолокационной станции 7 предназначен для обнаружения отраженных от объектов радиолокационных сигналов, измерения координат (дальностей и азимутов) объектов и вычисления сглаженных оценок координат объектов.
Устройство работает следующим образом. В результате обработки входных радиосигналов приемник станции радиотехнической разведки 1 по сигналам синхронизатора 4 формирует текущие и сглаженные оценки координат наблюдаемого объекта, а с использованием экстраполированных оценок координат объекта, поступающих из блока экстраполяции координат 2.1, определяет вероятности появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсии отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат объекта. С выхода приемника станции радиотехнической разведки 1 текущие и сглаженные оценки координат поступают в блок экстраполяции координат 2.1, а текущие оценки координат еще и в запоминающее устройство 3.1. Вероятности появления полезных и ложных оценок координат, дисперсии отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат поступают в блоки экстраполяции координат 2.1 и 2.2, а также в блок вычисления параметра идентификации 5, где используются для уточнения экстраполированных оценок координат и параметра идентификации. Вычисленные в блоке экстраполяции координат 2.1 экстраполированные оценки координат поступают в запоминающее устройство 3.1 и в приемник станции радиотехнической разведки 1, а дисперсии ошибок экстраполированных оценок координат - в запоминающее устройство 3.1.
В результате обработки отраженных радиолокационных сигналов приемник радиолокационной станции 7 по сигналам синхронизатора 4 формирует сглаженные оценки координат наблюдаемого объекта. С выхода приемника радиолокационной станции 7 указанные сглаженные оценки координат поступают в блок экстраполяции координат 2.2, где по сигналам синхронизатора 4 с учетом различий темпов обновления информации в станции радиотехнической разведки и радиолокационной станции вычисляются экстраполированные оценки и дисперсии ошибок экстраполированных оценок координат объекта. Вычисленные величины поступают в запоминающее устройство 3.2.
По сигналам синхронизатора 4 в блок вычисления параметра идентификации 5 из запоминающих устройств 3.1 и 3.2 поступают совокупности текущих и экстраполированных оценок координат объектов, а также дисперсии ошибок экстраполированных оценок координат, запомненные на всех тактах функционирования устройства. Указанные совокупности, наряду с вероятностями появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсиями отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат объекта, используются для вычисления параметра идентификации. С выхода блока вычисления параметра идентификации 5 значение параметра идентификации поступает в пороговое устройство 6, на второй вход которого из запоминающего устройства 3.1 поступает пороговое значение параметра идентификации. В пороговом устройстве 6 в результате сравнения указанных величин формируется решение об идентификации (не идентификации) объектов, наблюдаемых станцией радиотехнической разведки и радиолокационной станцией. На последующих тактах функционирования устройства решение об идентификации этих объектов формируется аналогичным образом.
Для определения эффективности предлагаемого способа оценивались следующие показатели:
- вероятность PE ошибки идентификации объектов при использовании предлагаемого способа;
- относительное уменьшение δРЕ вероятности ошибки идентификации объектов при использовании предлагаемого способа, рассчитываемое в соответствии с выражением
Показатели
и РЕ оценивались путем проведения статистических испытаний с использованием имитационной модели станции радиотехнической разведки, приведенной в монографии «Радзиевский В.Г., Сирота А.А. Теоретические основы радиоэлектронной разведки. 2-е изд., испр. и доп. М.: Радиотехника, 2004. 432 с.», и имитационной модели радиолокационной станции, приведенной в учебном пособии «Авиационные радиолокационные комплексы и системы: учеб. для слушателей и курсантов ВУЗов ВВС / под ред. П.И. Дудника. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2006. 1112 с.», при одинаковых типовых начальных условиях.
На фигуре 2 приведен график зависимости величины δРЕ от числа тактов v измерения станцией радиотехнической разведки координат наблюдаемого объекта для значения интенсивности потока ложных оценок координат в станции радиотехнической разведки 0,1 с-1. Из анализа графика, приведенного на фиг. 2, видно, что применение предлагаемого способа приводит к существенному уменьшению вероятности ошибки идентификации объектов по мере увеличения числа тактов измерения станцией радиотехнической разведки координат наблюдаемого объекта. Так, например, для v>5 тактов вероятность ошибки идентификации объектов при использовании предлагаемого способа уменьшается более чем на 20%.
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ координатной идентификации объектов, основанный на дополнительном определении вероятностей появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсии отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом канале, которые используют для уточнения экстраполированных оценок координат в обоих каналах и параметра идентификации.
Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что использование дополнительно определяемых вероятностей появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсий отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом информационном канале, повышает достоверность идентификации объектов.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы элементы, широко распространенные в области радиоэлектроники.
Claims (1)
- Способ координатной идентификации объектов, основанный на двухканальном измерении координат наблюдаемого объекта, запоминании оценок координат в первом канале, экстраполяции оценок координат в обоих каналах, причем экстраполяцию во втором канале осуществляют относительно времени экстраполяции оценок координат в первом канале, запоминании экстраполированных оценок координат, вычислении параметра идентификации и его сравнении с пороговым значением, отличающийся тем, что дополнительно определяют вероятности появления полезных и ложных оценок координат, а также дисперсии отклонения ложных оценок от экстраполированных оценок координат в первом канале, с использованием которых уточняют экстраполированные оценки координат в обоих каналах и параметр идентификации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112697/07A RU2591044C1 (ru) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Способ координатной идентификации объектов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112697/07A RU2591044C1 (ru) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Способ координатной идентификации объектов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2591044C1 true RU2591044C1 (ru) | 2016-07-10 |
Family
ID=56372267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015112697/07A RU2591044C1 (ru) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Способ координатной идентификации объектов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2591044C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5528037A (en) * | 1995-06-08 | 1996-06-18 | Trw Inc. | Band analysis system |
RU96103118A (ru) * | 1996-02-19 | 1998-05-20 | Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Устройство для идентификации объектов |
EP1280093A2 (en) * | 2001-07-24 | 2003-01-29 | Hewlett-Packard Company | System and method for improved object identification |
RU2244251C2 (ru) * | 2002-12-26 | 2005-01-10 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ | Устройство для разделения цилиндрических металлоконструкций |
RU2392635C2 (ru) * | 2008-06-04 | 2010-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" | Способ обнаружения и определения координат искомого объекта |
JP2013242646A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 目標類識別装置 |
-
2015
- 2015-04-07 RU RU2015112697/07A patent/RU2591044C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5528037A (en) * | 1995-06-08 | 1996-06-18 | Trw Inc. | Band analysis system |
RU96103118A (ru) * | 1996-02-19 | 1998-05-20 | Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Устройство для идентификации объектов |
EP1280093A2 (en) * | 2001-07-24 | 2003-01-29 | Hewlett-Packard Company | System and method for improved object identification |
RU2244251C2 (ru) * | 2002-12-26 | 2005-01-10 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ | Устройство для разделения цилиндрических металлоконструкций |
RU2392635C2 (ru) * | 2008-06-04 | 2010-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" | Способ обнаружения и определения координат искомого объекта |
JP2013242646A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 目標類識別装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Скрынников В.Г. и др. Навигационно-связной метод идентификации. Радиотехника, 1997, N 7, с. 107-111. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9766082B2 (en) | Server device, congestion prediction information display system, congestion prediction information distribution method, congestion prediction information display method, and program | |
US9961460B2 (en) | Vibration source estimation device, vibration source estimation method, and vibration source estimation program | |
CN102298097B (zh) | 一种估计云闪雷电脉冲信号到达时间差的方法 | |
CN104424648A (zh) | 对象跟踪方法和设备 | |
CN103743401A (zh) | 基于多模型航迹质量的异步融合方法 | |
CN107390196A (zh) | 基于多基地雷达的快起伏目标双门限恒虚警检测方法 | |
CN103607772A (zh) | 一种基于lmbp神经网络的泰勒定位算法 | |
RU2568677C1 (ru) | Способ идентификации воздушных объектов | |
CN103543026B (zh) | 基于振动传递率函数和支持向量机的结构损伤识别方法 | |
KR101280513B1 (ko) | TDOA/FDOA를 이용한 Gauss-Newton기법기반 신호원 위치추정방법 및 이를 이용한 신호원 위치추정장치 | |
CN106597395B (zh) | 一种实时脉冲方位检测方法及雷达设备 | |
CN104375139A (zh) | 一种基于一维集方法的脉冲多普勒雷达改进测距方法 | |
RU2591044C1 (ru) | Способ координатной идентификации объектов | |
US10820152B2 (en) | Device diversity correction method for RSS-based precise location tracking | |
CN103528844A (zh) | 基于经验模态分解的结构损伤预警方法 | |
CN104350491A (zh) | 数据采样方法以及数据采样装置 | |
CN104502889A (zh) | 指纹定位中基于参考点最大距离的定位可信度计算方法 | |
RU2514154C1 (ru) | Способ распознавания ложных целей, вызванных собственными помехами подвижного носителя | |
RU2528114C1 (ru) | Активный гидролокатор с классификацией объекта | |
CN104199010A (zh) | 一种通航目标雷达回波数据仿真计算方法 | |
RU156050U1 (ru) | Устройство для съемки рельефа дна акватории с управляемой шкалой дальности | |
Belinska et al. | Application of least square method with variable parameters for GPS accuracy improvement | |
US11165512B2 (en) | Wireless communication identification device and wireless communication identification method | |
Jiang et al. | A computationally efficient FDOA estimation method for radar pulse train | |
RU193652U1 (ru) | Устройство обнаружения объектов по дальностному портрету с многоуровневым квантованием |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180408 |