Научная статья на тему 'Primena metoda ugaone superrezolucije za koncipiranje glave za samonavođenje protivradarske rakete '

Primena metoda ugaone superrezolucije za koncipiranje glave za samonavođenje protivradarske rakete Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
123
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
protivradarska raketa / glava / metoda / superrezolucija / verovatnoća / sličnost / entropija / rasipanje / snimak / tačnost / sum / greška / antiradar missile / homing head / method / superposition / probability / similarity / entropy / dissipation / footprint / accuracy / angular noise / error

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Marković Stojan

U radu su analizirani sistemi klasične pasivne radarske detekcije ciljeva i definisani zahtevi superrezolucije dva vrlo bliska radarska cilja. Analizirane su referentne metode superrezolucije zasnovane na određivanju ugla dolazećih elektromagnetnih talasa uzorkovanjem talasa i određivanju spektra snage signala u zavisnosti od prostorne frekvencije uz neodvojivo prisustvo ugaonog suma. Uzorkovanjem određenog broja snimaka, procenom prostorne frekvencije i matrice kovarijacije primljenih korisnih signala i šuma, moguće je egzaktno obnavljati neophodnu informaciju o rezoluciji dva bliska cilja u senzoru glave za samonavođenje protivradarske rakete. Upoređujući zahtevane i dobijene parametre: tačnost smera, rasipanje smera tačnost razdvajanja dva izvora i verovatnoća pouzdanog razdvajanja, u radu se preporučuje modifikovana metoda maksimalne entropije kao najbolja metoda za rezoluciju-razdvajanje dva ugaono vrlo bliska cilja koje 'vidi' glava za samonavođenje protivradarske rakete.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Angular superposition method and its application in the concept of the antiradar missile homing head

In this paper the systems of classic passive radar detection of radar targets are analyzed and the requests of superposition of two very close radar targets are defined. Also, there are analyzed reference methods of superposition based on the angle determination of incoming electromagnetic waves by waves sampling and determination of signal power spectrum as a function of space frequency in the presence of angular noise (clutter). By sampling a number of footprints of signals and by the estimation of the space frequency and the co variation matrix of received useful signals and noise, it is possible to repeat accurately necessary information about the resolution of two close targets at the sensor of the antiradar missile homing head. After comparing required and gained parameters: accuracy of direction standard deviation of direction, accuracy of separation of two sources and probability of reliable separation, it is recommended in the paper to use a modified method of maximum entropy, as the best method for the separation of two angular very close targets that are seen by the homing head of the antiradar missile.

Текст научной работы на тему «Primena metoda ugaone superrezolucije za koncipiranje glave za samonavođenje protivradarske rakete »

Stojan Marković, potpukovnik, dipl. ini. TchmCka uprava CS VSCG.

Beograd

PRIMENA METODA UGAONE SUPERREZOLUCUE ZA KONCIPIRANJE GLAVE ZA SAMONAVOĐENJE PROTIVRADARSKE RAKETE

UDC623.465.3 : (623.46 :: 623.6231

Rezime:

U radu su analizirani sistemi klasićne pasivne radarske detekeije ciljeva i definisani zahtevi superrezolueije dva vrto bliska radarska cilja. Analizirane su referentne metode su-perrezolucije zasnovane na određivanju ugla dolazećih elehromagnetnih talasa uzorkova• njem talasa i odredivanju spektra snage signala и zavisnosti odprostome frekveneije uz neo-dvojivo prisustvo ugaonog fuma. Uzorkovanjem odredenog broja snimaka, procenom pro-storne frekveneije t matrice kovarijaeije primljenth korisnih signala i Šuma, moguće je eg-zaktno obnavljati neophodnu informaeiju о rezolueiji dva bliska cilja и senzoru glave za sa-monavođenje protivradarske rakete. Upoređujući zahtevane i dobijene parametre: taćnost smera. rasipanje smera, taćnost razdvajanja dva izvora i verovatnoia pouzdanog razdvaja-nja, и radu se preporućuje modifikovana metoda maksimalne entropije kao najbolja metoda za rezolueiju-razdvajanje dva ugaono vrlo bliska cilja koje ,,vidi“ glava za samonavodenje protivradarske rakete.

Kljuine red: protivradarska raketa, glava. metoda. superrezalueija. verovatnoća, slićnost. entropija. rasipanje. snimak. taćnost, Sum. greSka.

ANGULAR SUPERPOSITION WETHOD AND ITS APPLICATION IN THE CONCEPT OF THE ANTIRADAR MISSILE HOMING HEAD

Summary:

In this paper the systems of classic passive radar detection of radar targets are analyzed and the requests of superposition of two very close radar targets are defined. Also, there are analyzed reference methods of superposition based on the angle determination of incoming electromagnetic wave* by waves sampling and determination of signal power spectrum as a function of space frequency in the presence of angular noise (clutter). By sampling a number offootprints of signals and by the estimation of the space frequency and the covariation matrix of received useful signals and noise, it is possible to repeat accurately necessary information about the resolution of two close targets at the sensor of the antiradar missile homing head. After comparing required and gained parameters: accuracy of direction, standard deviation of direction, accuracy of separation of two sources and probability of reliable separation, it is recommended in the paper to use a modified method of maximum entropy, as the best method for the separation of two angular very close targets that are seen by the homing head of the antiradar missile.

Key words: antiradar missile, homing head, method, superposition, probability, similarity, entropy, dissipation, footprint, accuracy, angular noise, error.

VOJNOTEHNlCKI GLASNIK 3/2003.

267

Uvod

Tabela 1

Karaklerisiikc sistema pasivne radarske detekcije

Efikasnost ugaone rezolucije glave za samonavodenje protivradarske rakete može kvantitativno da sc ustanovi ako se glava posmatra kao određeni sistem za ugaono razdvajanje dva radarska izvora zraćcnja. uz relativno stroge uslove. a to su [3, 5): odnos signal / sum <20 dB i razmak izvora zračenja <1°.

Klasični sistemi, prikazani u tabeli 1, sa specificiranom tačnošću (1-3°) kao na slici 3. ne mogu rešiti ovaj problem. Zato se pravac, odnosno vrlo precizan smer izvora zračenja, može odrediti pri-menom odredcnih savremenih metoda superTezolucije, koje se temelje na uzor-kovanju fronta dolazećeg talasa. Osnov-ne funkcije, koje bi ovako koncipiran si-stem (glava) trebalo da izvrŠi, kada se posmatraju dva ugaono vrlo bliska izvora zraČenja,jesu:

- uzorkovanje M uzoraka - snimaka fronta talasa, koji se pamte u odredenoj memoriji glave za samonavodenje uz po-moć lineamog niza p - neusmerenih sen-zora, uniformno raspoređenih;

S(. I - Realna preciznost pogađanja protivradarske rakete

Sistcmi paswnc radarskc dctckcnc

Red broi N. Vrsu \ radmkog \ tcozora Tehiučke N. karakicmnke \ Mcmi radari, izvidaCka sredstva i samooavodene rakete Upozoravaju« radarska sredstva (lokatori zraCcnia)

Visoko zahtevane karakteristike Nisko zahtevane karakterislike

1. Rekvenmo oodnićie 0.5 do 18 GHz 2 do 18 GHz

T Greika merenia 0.5 do 1° 5do 15*

3. Osetljivost antenskoe kanala -70 dBm -45 dBm

4. Dinamitko Dodruiie Шв 30 do 60 dB

5. Vcfovatnoća detekciic 100% 100%

6. Analiza prepoznavanja svih oonmetara ne da

7. Vrcmeodziva niic kritićoo mimmalno

8. Ostali zahtevi visoka tehnologija srednja i visoka lehnokwia

srednji 1 visoki dobitak antenc ne

mogućnost prijema zrafienja viiefrekvencijskih i agilnih radara nc

sektorsko memo podrudjc (90 do 180е) ne

- procenjivanje matrice kovarijacije uzoraka talasa (koja treba da bude her-mitska, odnosno zatvorena i pozitivno semidefinitna. Za odredene metode pro-cenjuje se i matrica kovarijacije šuma $a-mog sistema, uz pohranjivanje snimaka i izvršenje operacije konjugovano kom-pleksne transpozicijc na svakom snimku;

- oduzimanje doprinosa šuma od doprinosa korisnog signala, za dobijanje bolje rezolucije uz što niži odnos signal-Šum, Što se postiže modifikovanim meto-dama superrezolucije, koje se temelje na poznavanju procene nove matrice kovarijacije.

Poznate savremcne metode superrezolucije (razdvajanje dva ugaono vrlo bliska izvora) zračenja elektromagnet-skih talasa su:

268

VOJNOTEIINlCKI CLASNIK 3/2003.

- metoda maksimalne entropije (MEM);

- metoda maksimalne sličnosti (MLM);

- Pisamekova metoda (PIS);

- modifikovana metoda maksimalne entropije (MEM)*;

- modifikovana metoda maksimalne sliČnosti (MLM)'.

Smerovi zračenja izvora elektro-magnetskih talasa, za sve navedene me-tode, odreduju se na osnovu zavisnosti spektra snage od funkcije prostome fre-kvencije, odnosno, funkcije tzv. prostor-nog ugia.

Uzorkovanje fronta talasa

Neka se razmatra slučaj kada se elektromagnetni talasi Šire u jednoj ravni i kada su prostor i vreme nezavisne veli-čine, tj. mogu se odvojeno analizirati. Korisni signali, koji datiraju od dva uga-ono vrlo bliska izvora C| i C2, su dva ravna talasa, (slika 2). Pretpostavka je da se oni prikupljaju pasivnim monoimpuls-nim antenskim sistemom hipotetičke gla-ve za samonavodenje. Svaki od ovih talasa može se shvatiti kao kompleksni sinu-soidalni vremensko prostomi talas, pre-marelaciji:

/(t,r) = c exp (j(2*f t+k r)) U)

gdeje:

c - kompleksna slučajna amplituda talasa,

t - kontinualna vremenska promenljiva, f- vremenska frekvencija, r = xi + yj + zk - kontinualna prostoma promenljiva,

k=kxi+kyj + k:k- talasni broj (prostoma frekvencija),

i,j,k- jedinični vcktori u pravougaonom koordinatnom sistemu.

Talas koji putuje u smeru k, brzi-nom prostiranja v-2nf /|jt |, uzorkuje se lineamim nizom neusmerenih antenskih dipola (senzora), uniformno rasporedenih duž x-ose, na medusobnoj udaljenosti d, gde je у = z = 0. Tako se za detektovani signal, u pasivnom monoimpulsnom an-tenskom sistemu glave, može napisati:

fx(t, дг) = cexp[ j2n ft + kxx] (2)

Uz poznati iznos konstante brzine prostiranja može se odrediti veliČina talasnog broja|A:| = 2«,//i> i tzv. polami ugao y, pridružen talasu koji datira iz ci-Ija C|, a iz sledeće relacije cosy = кг/\к\.

Ako su vreme i prostor nezavisni, i ako se posmatra da se talas Širi u x-y ravni, problem sa 4 promenljive svodi se na jednu dimenziju, tako da se odvojeno može analizirati / i kx. Ugao koji ravni talas zatvara prema у osi je 9 i on je komplcment polamog ugla y, tako da \^л&\пв^кх1\к\ = к1Л12л> odakle za

talasni broj duž osc x sledi:

kx~2ns\x\$lX (3)

gdeje X talasna dužina ravnog talasa.

Ako se u nuitom senzoru О definite koordinami početak, tada će n-ti senzor uzorkovati talas 11 tački x = n d. U bilo kom trenutku vremena, na izlazima senzora, dobiće se vrednost [3]:

y(n) = fx{nd) = cexp{[ j2jmd sin 9] / A} 0йп<р-\

VOJNOTEHNiČKl GLASNIK 3/2003.

269

Skup p, istovremeno uzetih prostor-nih uzoraka, prema relaciji (3) naziva se snimak. To je, u stvari, niz uzoraka, kompleksne sinusoide, čija je prostorna frekvencija <o:

0) = kxd = 2nds,\n6i Л (5)

Procena prostorne frekvencije со daje direktno procenu smera ras-prostiranja $t za ravni talas, za koji je po* znata talasna dužina Л odnosno odnos dfk. Ovaj model može se proširiti na dva i više ravnih talasa, pri čemu je potrebno uključiti i doprinos бита u senzorima sistema za uzorkovanje talasa. Procena smera za dva izvora elektromagnetnih

talasa С/ i C:, ugaono vrlo bliska, uloliko se bolje određuje ukoliko se koristi veći broj snimaka, koji, uz cok-tu prostomu frekvenciju, imaju sledeći oblik:

У„(п) = П„(п) + ^Сы expij/Щ);

*-l

l<m<M,0<n< p -1 = (6)

- (*0+{cos(mwA)+ysin(nwA)}

gde je m - redni broj snimaka, a M

- ukupan broj snimaka.

Ako se koriste odredene vektorske oznake, snimak dat relacijom (6), popri-ma oblik koji je slučajan, zbog zavisnosti od šuma r|m i korisnog signal a Cm:

270

VOJNOTEHNIĆKIGLASNIK 3/200).

(7)

Ут ~Чп ~Чг+$С/п'

ы

1 $т<М gde je:

So,*- vektor kompleksnih sinusoida,

Cm - vektor amplituda korisnog signala,

5 - matrica dimenzije pxq, koja je uve-dena da se snimak, prikazan sumorn, mo-že algebarski napisati.

Cilj istraživanja, iz [3, 4], a koja se ovde samo elaboriraju i predlažu, jeste procenjivanje prostome frekvencije со*, uz što veći broj snimaka.

Procenjivanje matrice kovarijacije

Snimak je vektor podataka. Di-menzije su mu odredene brojem senzora, a svi elementi vektor a su oblika KA exp j ф, gde je К - determinisana konstanta, a A i ф su nezavisne slučajne veličine. Matrica kovarijacije, uz pretpostavku da je srednja vrednost vektora podataka £{>’,} = 0. jeste:

« = £{.v.)>;} = W + SP5- (8)

gde je:

N = E{t| t|*}- matrica kovarijacije бита,

P = ЕЈС^С^} - matrica kovarijacije korisnog signala,

S = {S(t>h S(i)2> ••• Scom) - matrica dimenzije p x q,

* - operacija konjugovano-kopmpleksne transpozicije.

Procena matrice kovarijacije korisnog signala i бита prikazana je uz pomoć sledećih izraza:

к = им^утут-,ы = \ш%т,„чп (9)

Л|»| И1*|

gde je:

M - ukupan broj snimaka. p - broj senzora,

Ут. Лт “ snimak, dimenzije pxl.

Ут»Лт“ konjugovano transponovani snimak, dimenzije lxp.

Da bi se dobila procena matrice kovarijacije и elektronskom sklopu (tre-keru) glave za samonavodenje, treba pomnožiti vektore ymy*m, izvršiti opera-ciju konjugovano-kompleksne transpozicije na svakom snimku, pohraniti snimke i dobijenu sumu podeliti sa brojem sni-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

A

maka. Ova procena R sadrzi doprinos korisnog signala i бита koji potiče samo od бита и kanaiu. tj. od elektronike iza senzora. Tada je matricu kovarijacije бита moguće odrediti pre uključivanja si-stema za uzorkovanje fronta talasa korisnog signala. Niz senzora može se reali-zovati kao niz prijemnih antena (npr. di-pola, štampanog monoimpulsnog anten-skog sistema и strip tchnologiji). Tako koncipirane pasivne antene osetljive su na promenu medusobne udaljenosti, tj. meduimpedancijsko delovanje, tako da se uz pomoć p prilagođenih tereta može prikupiti m uzoraka бита samog sistema, prikazanog jednačinom (9) pre njegovog uključenja. Ako se analizira slučaj kada je broj uzoraka бита jednak broju uzoraka fronta talasa, moguće je primeniti od-redenu proceduru obnavljanja matrice kovarijacije бита i signala, uz sukcesiv-no prikupljanje uzoraka.

VOJNOTEHNlCKI GLASNIK V2003.

271

Prikaz metoda za odredivanje

smera izvora zračenja

Za sve metode zajednički je oblik funkcije koja daje zavisnost spektra sna-ge od prosiome frekvencije. Budu£i je prostoma frekvencija tyfunkcija prostor-nog ugla вУ moguće je odrediti i grafički prikazati ovu zavisnost. Položaj maksi-muma spektra snage P [xxx] odreduje ta-čan poiožaj izvora zračenja, gdc indeks [xxxj predstavlja skraćenu oznaku metode. Dijagrami odredivanja smera zrače-nja prikazani su na slici 4. za različite metode, odnosno parametre razdvajanja. Ti parametri su: odnos signal / Sum (S/N), broj snimaka (M), odnos (d/X - 0,5), broj prilagodenih tereta (uda-Ijenost izmedu senzora) (p = 8) i uglovi razdvajanja (ugaoni sektor в/ = 20° i ^=21°).

Kao što se uočava na slikama 4 i 5, u slučaju dva izvora postoje dva maksi* muma i jedan minimum između njih, koji menja svoju dubinu u zavisnosti od pri-menjene metode. odnosa S/N i ugaone udaljenosli izmedu senzora.

Metoda maksimalne entropije (MEM) ekvivalentna je Winer-ovom line-amom prediktivnom filtru sa najmanjom kvadratnom greškom predikcije [1).

Metoda maksimalne sličnosti (MLM) ekvivalentna je filtru koji pro-pušta snagu na prostomim frekvencijama od interesa, a snagu na svim ostalim frekvencijama potiskuje na optimalan način.

Pisarenkova metoda (PIS) najpre identifikuje i odstranjuje doprinos Suma u matrici kovarijacije, odreduje optimal-ne koeficijente filtra iz uslova ortogonal-nosti, a zatim, pomoću izračunatih koefi-cijenata, odreduje spektar snage.

272

VOWOTEHNlCKI GIASNIK 3<7003.

a) PUarenkova metoda (PIS)

b) Metoda maksimalne slilnosti (MLM)

PnmldBJ 1. S/N* «48

/ 5 V 2 S/N* И4В

/д\ 3 S/N* 444B

e2ot* /AM 4 S/N* Э44В

SPS aa*0 ; SPS *■R- N

P шд (w)=(Su R S <o)

c) Metoda maksimalne enoopqe (MEM)

d) Moddikovaaa metoda maksimabe entroplje (MEM)4 i maksimalne slifaosti (MT\p*_____________

т1Гиш{АЂ\

1 S/N-A4B

2 S/N-444B

3 S/N-M48

4 </N*2448

«,* TP

SO-

IS 17 19 21 23 25

OH

HEN

1 S/N-144B 2. S/N»244B

3 S/N-144B

4 S/N-44B

M-1000 M-1000

p-8 25- P-8

dA- 0,5 dA-o.s

22 26 + .4.-2

•H

«= (2wd/X) sm 0

e,= |I000...0]

a = [iR'* *i

M

R‘l = l / M E У*У»+

m*i

SeH-Ml eJ“e4'*V“*-I>MJ

Рш1((<о)в|$аГа| *

Ры™*(«) = |5»Ь|

I. S/N-»4B

2 s/n*jhb

3. S/N-144S

4. S/N-44B

Р-/

Л

i. «П

PMLM*(«)-:(S» QS«)'

5/. 4 - Uustracija komparacije metoda superrezolucije radarskog zraćenja

Modifikovane metode maksimalne entropije i maksimalne sličnosti (MEM, MLM) postižu bolju rezoluciju izvora zračenja uz niži odnos S/N. One se kori-ste kada šum potiče samo od sistema za uzorkovanje fironta talasa, tj. od prijemni-ka glave. Tada se doprinos Šuma izraču-

nava pre uključivanja sistema za uzorkovanje i sadržan je u proceni matrice ко-varijacije бита.

Pouzdanosi razdvajanja i uporedenje pojedinih metoda odreduje se na osnovu verovatnoće razdvajanja u funkciji od broja snimaka i siatističke analize simula-

VOJNOTEHNIĆKl GLASNIK 3/2003.

273

cionih eksperimenata uz zadate parame-tre. Računaju se srednja vrednost, kao in-dikator tačnosti, i standardna devijacija iz-merenog smera, kao indikator rasipanja. Uz parametre razdvajanja: broj snimaka talasnog fronta, ugaoni sektor, udaljenost između senzora, broj senzora, ugaona udaljenost, statistika korisnog signala i šu-ma, navedena statistička analiza treba da odgovori na pitanje da li su zadovoljeni zahtevi, koji se odnose na završni deo pu-tanje leta protivradarske rakete, kao na sli-ci 3 (trenutak -1(), a to su:

- tačnosti smera ±0,04°,

- rasipanje smera 0,2°,

- tačnost razdvajanja dva izvora 14-26%

- verovatnoća pouzdanog razdvajanja 0,95.

Greška smera definiše se kao razlika tačne vrednosti smera i iznosa srednje vrednosti smera dobijene za datu meto-du. Srednja vrednost smera računa se on-da. i samo onda. kada je dubina minimu-ma u odnosu na niži maksimum žldB. TaČnija je ona metoda koja daje manji iz-

Uticaj razmaka izmedu senzora

S / N = 50 dB

S / N = 40 dB

1 i/X-0.1

2 d/X-0.2

3. 4/X-0.3 4 4/X-0.4

I? 19 21 23 23

Sposobnort razdvajanja

*n

Sposobnost razdvajanja

Uticq broj a snimaka

Uticq ugaonog sektora

S / N = 50 dB

S / N = 40 dB

*0 j РИЕМ(ЈВ)

1 Ml-10

2 М2-100

3 М3- 1000

4 M4- 10000

17 19 21 23 23

Sposobnost razdvajanja

©,-©,«Г

1 ©I - 54*

2. ©| - 58*

3. ©1-62* 4 ©,-64*

34 38 62 «4 66 TO

Sposobnost razdvajanja

0H

SI. 5 - Utica.} broja snimaka. ugaonog sektora i razmaka između senzora na sposobnost razdvajanja

dva ugaono btiska ctlja

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

274

VOJNOTEHNIČKI CLASNIK V200J.

VwwtMti гмДубјмјб

l

u

Ру* МПi* S41-204B

1 *Ђ/С*вЈ

DoUm

■ИМИ

1 4B

б 48

1 1 ¥ 124В

Cl 9Л

О

cn

f-K

IM-IS24

4-X/2

u Л0П

V>mfltto<» гшК|јцј>

им»

S/NJ4B)

Ум»тхм<«

Gnlkt:

•дари#

оП-

GrvKka

Gn(Va

rimmi

оП

« П М « Й U 71 ИМ in

4JI

иМЯСЯЙПМЯ TtŽnort nrihr^jtii»

Dabma;

ИЧ

Ло/до

S/NJ4BJ

U 21 1 4 Я il n ИЯМ

Si 6 - Zavisnost greike snura, rasipanja gre&ke, mčnosti, dubine minimuma dva cilja i verovainoće

razdvajanja dva cilja

VOJNOTEHNIČKIGLASNIK 3/2003.

275

nos greške smera. Istraživanja sprovede-na u (3,4] pokazuju, kao na slici 6, da se za broj snimaka M>40, vrednosti greške kreću unutar granica ±0,004° za metode MEM, PIS i MEM*.

Tačnost razdvajanja određuje se na temelju procene srednje vrednosti ugao-nog razmaka Дв\ normirane na stvami iz-nos ugaonog razmaka od Дв- 1°. U [3, 4) pokazano je da metode MEM, PIS i MEM' tačno razdvajaju dva izvora, јег normirana vrednost uglova Д0/Д8—>1° sa porastom broja snimaka praktično teži razdvajanju od 100%. Kod metode MLM* to razdvajanje iznosi 14%, a kod MLM približno 26%. Greška razdvajanja u direktnoj je vezi sa iznosom greške smera. Metoda sa većom tačnošću smera ima i veću tačnost razdvajanja, i obratno. Tako se metoda MEM odbacuje po krite-rijumu odnosa S/N, metoda MLM* po kriterijumu tačnosti, a MLM po kriteriju-mu tačnosti i odnosa S/N. Na slid 4 vidi se da najbolje rezultate, po tačnosti razdvajanja, daju metode MLM’ i PIS.

Verovatnoća razdvajanja definite se kao sposobnost da se uz odredeni odnos S/N razdvoje dva izvora na nekoj ugao-noj udaljenosti, ako je zadata potrebna dubina minimuma u odnosu na niži mak-simum (bočnu lepezu). Verovatnoća razdvajanja koristiti se i kao indikator pou-zdanosti pojedine metode superrezoluci-je. Ako se poveća odnos S/N za metode MEM* i PIS, kao u [5], dobija se 100% verovatnoća razdvajanja za svaki M-i snimak. Pri odredivanju navedene vero-vatnoće razdvajanja potrebno je unapred ostvariti zadatu dubinu minimuma, a ve-ćem odnosu S/N ne odgovara uvek i veća dubina navedenog minimuma. Ako se

Tabtla 2

Granice ugaonog razmaka za mtiode MEM*

I PIS dobijene uz odgovarajući odnos S/N (dB} i verovatnoču razdvajanja pvr = 90%

Metoda до

Dubina minimuma

t dB 6dB 12 dB

PIS 0.34* 0.43° >0,5*

MEM* 1 0.32* 0.40* 0.5*

kao parametar uporedivanja posmatra odnos S/N, to će metoda MEM’ sa ve-ćom verovatnoćom razdvojiti dva izvora, na standardnoj ugaonoj udaljenosti od Дв = 1°. u odnosu na metodu PIS. Smanje-njem odnosa S/N smanjuje se i verovat-noća ovog razdvajanja. Analiza u [2, 4, S], kao što se vidi i u tabeli 2, pokazuje da se metode MEM* i PIS neznatno razli-kuju po iznosu ugaone udaljenosti na ko-joj se mogu razdvojiti dva izvora zrače-nja. Prezentacija ovih istraživanja pred-stavljena je na slikama 5 i 6.

ZakljuČak

Stroge polazne tehničke zahteve za ugaono razdvajanje dva bliska radarska cilja, moguće je realizovati sistemom pa-si vne radarske detekcije koji ima ugrade-nu proceduru koja obuhvata uzorkovanje snimaka fronta nailazećih elektromagnet-nih talasa, procenjivanje njihove matrice kovarijacije i neophodno oduzimanje do-prinosa šuma.

Kako je i&traženo, sistem sa visokim zahtevima ugaone rezolucije radarskih ci-Ijeva procenjuje njihovu prostomu fren-kvenciju formiranjem vektora podataka korisnog signala, uz izvršenje neophodnih matemadčkih operacija konjugovano-kom-pleksne transpozicije signala po odredenoj

276

VOJNOTEHNIČKl GLASNIK 1/2003.

metodi superrezolucije, uz tačno definisan kriterijum tačnosli razdvajanja, odnosa sig-nal/Sum i verovatnoće razdvajanja.

Uzimajući u obzir kriterijume koje treba da realizuje glava za samonavodenje protivradarske rakete na završnom delu putanje, a uz istraživanje uticaja razmaka izinedu senzora i broja neophodnih sni-maka, približno optimalni rezultati spo-sobnosti razdvajanja postignuti su meto-dama PIS i MEM’.

Analizirajuci u ovom radu dubinu minimuma radvajanja dva btiska radarska cilja, kao dodatni parametar, modifikova-noj metodi maksimalne entropije -MEM* daje se odredena prednost u reali-zaciji sistema ugaone superrezolucije pri

procesiranju signala u giavi za samonavodenje protivradarske rakete.

Uterotura:

(1] Bmdanovtć, M.: Optiimlru prijcm radarskih signala. Zagreb. TSC. tckdje, 1980

[2] Basalov, p. A.: Siatisiiteskaja teorija radio - lokarij protja-ccnnih eiljej, Moskva. Radio i svjaz. 1982.

(3| Ćosović - Đajić S.: Komparativna analiza i modifikxija metoda kutne supentzoiuajc za nekoreiisanu smctnju. Beograd. VT1, NTP. br- S-6. vol. XXXVII. 1987.

(4| Cosovtć - Bajk. S.: Suiutitita analiza metoda kutne super-rczohicije za nekorelisanu smctnju. Beograd. VT). NTP, br. 7. vol. XXXVII. 1987

|5| Hovanessian. S. A.: Introduction to Sensor Systems. NewYork, Anech House. 1988.

(6] Marković. S ; Sunjevarić. M.: Otknvanje protivradarske rakete - preduslov i polazna mera za protivetekronsku zaftitu radarskog sistema. Beograd. VT1. NTP. vol. XLH. br. 10. sir. 32-38.1992.

(7] Marković, S.: Sunjevarić, M : Analiza cfikasnosti mera pro-livelektronske zaute radara od protivradarskih raketa, Beograd. VTt, NTP. vol XUIl. br. 10. su. 18-28.1993.

VOJNOTEHNIČKJ GLASNIK 3/2003.

277

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.