§ 72 ПОДОПТИМАЛЬНЫЕ АЛГОРИТМЫ РАБОТЫ МНОГОКАНАЛЬНОГО СЛЕДЯЩЕГО ИЗМЕРИТЕЛЯ УГЛОВЫХ КООРДИНАТ И ДАЛЬНОСТИ

Измеритель, исследованный в § 7 1, представляет собой достаточно сложную многосвязную систему Основные трудности при практической реализации таких алгоритмов представляют собой многоканальные пространственные фильтры Немаловажное значение имеет также число систем фильтрации, входящих в измеритель, и построение их дискриминаторов Так, в рассмотренном алгоритме согласно уравнению оценки (7 12) должно быть шесть А-канальных пространственных фильтров с различными весовыми векторами настройки, а для алгоритма оценки

дисперсионной матрицы V(t), как можно показать, записав матрицу Якоби £>( ], входящую в уравнение дисперсии, должно быть еще шесть пространственных фильтров с другими неодинаковыми между собой весовыми векторами настройки В измеритель входит семь взаимосвязанных систем фильтрации, дискриминаторы трех из которых выделяют сигналы ошибки из нескольких различных функций Например, для угловых координат это функции ?в(а, Р), fr(QS, Р), u{t - х, а Р)

Рассмотрим подоптимальные варианты синтезированного в § 71 алгоритма, вводя изменения в модель принимаемого сигнала, направленные на сокращение неодинаковых весовых векторов настройки пространственных фильтров, числа этих фильтров, количества систем фильтрации и упрощение их дискриминаторов

Первое и самое минимальное упрощение алгоритма работы измерителя заключается в таком конструктивном построении антенной системы, при котором должно выполняться равенство векторов fr(a, Р) =1в(а, Р) =f(a, Р) Ввиду хаотической поляризации внешнего шума Вв = Вг - В и B~ - В - В~

Применение таких антенн позволяет в два раза сократить число систем генерации весовых векторов многоканальной пространственной обработки принимаемых сигналов, так как теперь векторы (dF/da)B-i JJ (а/т/р)В-1 одинаковые в каналах приема вертикальной и горизонтальной поляризационных составляющих Число пространственных фильтров при этом не меняется, и сохраняется возможность адаптивной поляризационной настройки приемного тракта измерителя Алгоритм работы измерителя определяется по (7 12), в котором надо опустить индексы «в» и «г» при записи векторов £, !в, fr, в и матриц В-1 и B-i

Если приемные каналы антенной системы имеют фиксированную поляризационную настройку, то отпадает возможность

15* 227

слежения за поляризацией принимаемого от объекта сигнала, но число пространственных фильтров сокращается в два раза с двенадцати до шести При этом число приемных каналов сокращается с 2К. до К, векторы t{t), S[t, x{t)], f имеют размерность /СХ1, а матрицы В и В - размер КхК Модель принимаемого от объекта сигнала S[, x{t)] и сигнал на выходах приемных каналов r{t) записываются аналогично (7 1) и (7 7), где теперь отсутствуют векторы Sr[, х(0] и Гг(0, и следует опустить индекс «в» Вектор состояния x(i) содержит пять подвекторов, моделирующих процессы изменения угловых координат, запаздывания и квадратурных составляющих сигнала а и b Алгоритм работы такого измерителя по уравнению оценки имеет вид

x{t) = F{t)x{t)+V{t)X

дй да

г -\-й

r{t) (а cosy - 6 sin у) -

1) в-?(йЧб)

да О О

дй dp

й\В г (O(acos у - 6sin у) -

дГ ар

? {й + Ъ)

Г (t) (а cos у - 6 sm у)---

-f FB"r(0(asinY + 6cos у)((Во - О

м?В"г {t) cos у - мТв~1

-м?В-г {t) sin у + ?тв-?

(7 30)

Как следует из (7 30), алгоритм его работы существенно проще, чем для измерителя с адаптивной поляризационной настройкой Существенно сокращается также и алгоритм определения матрицы V{t), задаваемый уравнением дисперсии Од-228

нако такое упрощение достигается за счет отказа от поляризационной селекции принимаемых сигналов и соответственно уменьшения поляризационного коэффициента приема

Следующие варианты упрощения алгоритма работы измерителя касаются изменений в построении дискриминаторов систем фильтрации угловых координат Так, если излучаются сигналы с разделяющимися пространственной и временной переменными- отсутствует модуляция параметров передающей антенны в моменты излучения, то в модели принятого от объекта сигнала (7 1) следует функцию амплитудной модуляции записывать как u{t~x), а в алгоритме работы измерителя с пространственно поляризационной селекцией (7 12) подставить

ди/да = О, ди/д - О Если поляризационная настройка приемной антенны фиксирована, то алгоритм работы описывается уравнением оценки (7 30), в которое надо подставить вместо

u{t - т, а, Р) и u{t - x, а, Р) функцию u{t - x), а также

ди/да = О, ди/д = 0 При записи уравнения дисперсии надо

приравнять нулю производные ди/да, ди/д, д-и/дад> При этом упрощается построение передающей антенной системы и дискриминаторов систем фильтрации угловых координат

Другой подоптимальный вариант синтезированного измерителя можно получить, отказавшись от использования информации об угловом положении объекта, извлекаемой из диаграмм направленности приемных антенн В этом случае вся информация об угловых координатах сопровождаемого объекта будет выделяться только из u{t - т, а, Р)

Таким образом, при синтезе упрощенного варианта измери-

у у

теля можно считать, что производные д\/да и di/d равны нулю Чтобы найти алгоритм работы измерителя угловых координат и дальности с пространственно поляризационной селекцией, надо в (7 12) подставить

дЦ/дЪ. = dVlda = д = dVJdl = О,

а при отыскании матрицы Якоби для уравнения дисперсии приравнять нулю вторые и смешанные производные от функций

fa И fr Если выполнить указаннукэ подстановку и сравнить полученный алгоритм с исходным, окажется, что в подоптималь-ном варианте уравнения оценки и уравнение дисперсии содержат только два пространственных фильтра с весовыми

векторами настройки fB" и fB" Таким образом, вся многоканальная часть подоптимального измерителя содержит два пространственных фильтра, в то время как в исходном варианте измерителя их содержится двенадцать с различными весовыми