1 - MES conference

Этапы аппаратно-программной реализации метода
имитации отражённых сигналов:
как
обстановки
фоно-целевой
 моделирование
суперпозиции двумерного поля ЭПР (УЭПР) в координатах
наклонная дальность – азимут и набора точечных целей с
заданными ЭПР в пространстве;
 коррекция модели фоно-целевой обстановки с учётом
диаграммы направленности антенны для выбранного режима;
 расчёт закона изменения параметров отражённого
сигнала для каждого элемента моделируемой фоно-целевой
обстановки при движении носителя с учётом режима съёмки;
 синтез закона преобразования зондирующего сигнала в
отражённый для каждого импульса в сеансе в виде импульсной
характеристики цифрового фильтра;
 запись реального зондирующего сигнала РСА;
 поимпульсное преобразование зондирующего сигнала в
имитированный отражённый;
имитированного
воспроизведение
 поимпульсное
отражённого сигнала на несущей или промежуточной частоте с
нормированной задержкой относительно зондирующего сигнала
и подача на вход приёмной системы РСА.
2
Формирование тестового воздействия:
имитация сложной цели
Модель радиолокационной миры
Матрица импульсных характеристик АКС
(действительная часть, фрагмент)
Цифровая радиоголограмма
имитированного отражённого ЛЧМ сигнала
(действительная часть)
Радиолокационное изображение
3
Априорная оценка
радиометрической
500
разрешающей
способности РСА

 NE 
1
C  10  lg 1 
 (1  0 ) 
100 N  N


S


200
200
NE – шумовой
эквивалент
0 –УЭПР снимаемой поверхности
400
1000
NS - количество усредняемых
300
элементов разрешения
N - количество некогерентных
накоплений
400
600
1500
800
i=10
2000
2500
1000
500
1200
600
1400
700
3000
i=16
1600
500
N=1
1000
800
200
1500
400
N=4
2000
600
100
N=16
2500
800
200
4
Проверка радиометрической разрешающей
способности космического РСА при лётных
испытаниях и валидации
1. Устройство градационной миры
2. Определение радиометрического разрешения для
соседних участков РЛИ
3. Оценка радиометрической разрешающей способности РСА
C
5
Моделирование
градационной
миры
Задаются границы однородных участков
(с постоянной УЭПР в пределах каждого участка)
в координатах азимут-дальность.
Комплексный
коэффициент
обратного
рассеяния для каждой точки в пределах одного
участка задаётся по формуле
s( x, r )   i0 ( x, r )  ei  x,r  ,
где  i0 постоянная в пределах i-го участка, а 
задаётся генератором случайных чисел с
равномерным распределением на [0, 2π).
6
Аппаратно-программный комплекс
для наземной отработки методик
7
Вариант аппаратной реализации
стенда полунатурного моделирования
Комплект модульных приборов Agilent
Приёмо-передатчик
РСА «Кондор-Э»
8
Проверка радиометрического разрешения участков
РЛИ градационной миры
2,5
Wξ1(x)
2
Wξ2(x)
1,5
1
0,5
0
0
1
2
3
4
5
6

W 1 2 ( y)   W 1 ( x)W 2 ( x  y)dx

2
1

Pdet   W 1 2 ( y)dy
0
Определение радиометрической разрешающей способности РСА
методом дифференциального радиоконтраста
Вероятность правильного обнаружения, N=1
40
j>i
30
0.95
0.9
0.04
i,
0.035
i, j
j
Радиоконтраст, дБ
20
Плотность вероятности
0.03
i
0.85
10
0.8
0
0.75
0.7
-10
i
0.65
-20
0.6
0.025
-30
j<i
0.55
0.02
-40
-45
-40
-35
-30
180
200
0.015
0.01
0.005
0
0
20
40
60
80
100
120
Аплитуда
140
160
-25
-20
УЭПР, дБ
-15
-10
-5
0.5
Вероятность правильного обнаружения, N=1
40
Вероятность правильного обнаружения
Определение радиометрической разрешающей способности
РСА методом дифференциального радиоконтраста
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
40
20
30
Радиоконтраст, дБ
0.9
0
20
10
-20
0.8
0
0.7
-10
-20
0.6
-30
-40
-40
-30
-20
УЭПР, дБ
-10
0.5
Радиоконтраст, дБ
-40
-50
-40
-30
-20
УЭПР, дБ
-10
0
Определение радиометрических характеристик по
изображению градационной миры
1
0.9
0.8
N=1
0.7
y
0.6
Pdet=0.66
30
0.5
N=1
N=4
N=16
40
20
-20
-40
иоконтраст, дБ
0.9
-50
-40
-30
-20
-10
УЭПР, дБ
0.8
N=4
0.7
0.6
0.5
40
20
0
1
-20
-40
иоконтраст, дБ
0.9
-50
-40
-30
-20
-10
20
0
Радиоконтраст, дБ
0
1
10
0
-10
0
-20
УЭПР, дБ
0.8
N=16
0.7
-30
-45
 шэ
 эшэ.4
 эшэ.16
-40
-35
x
D1
D4
D16
-30
-25 -20 -15
УЭПР, дБ
-10
-5
0
0.6
0.5
40
20
0
иоконтраст, дБ
-20
-40
-50
-40
-30
-20
-10
0
12
Определение радиометрических характеристик по
изображению градационной миры
y
Pdet=0.66
30
y
20
Радиоконтраст, дБ
3
N=1
N=4
N=16
C .4
C .16
2
1
10
C .1
0
x
-1
0
-10
-20
-30
-45
 шэ
 эшэ.4
 эшэ.16
-40
-35
-2
x
-3
-6
D1
-4
D4
D16
-30
-25 -20 -15
УЭПР, дБ
-10
-5
0
13
Выводы
 На основе метода цифровой имитации отражённых сигналов
разработаны и практически опробованы методики и программное
обеспечение для автоматизированного определения сквозных
характеристик РСА по радиолокационному изображению тестового
объекта.
 Идеология построения методик формирования входных воздействий
для измерения пространственного разрешения и радиометрических
характеристик РСА является универсальной, что даёт возможность
применения единых методик на наземных, лётных и валидационных
испытаниях.
 Активный транспондер с функциями имитации произвольных фоноцелевых обстановок позволит применить методики определения
пространственного разрешения, динамического диапазона и
радиометрического разрешения на этапе лётных и валидационных
испытаний, что особенно актуально в связи с проведением лётных
испытаний РСА «Кондор-Э».
14
15