Разработка многопозиционного комплекса обнаружения воздушных объектов в радио и инфракрасном диапазоне

Вероятность р1 считаем равной р1=0, 99 (первый вариант комплексирования), р2 рассчитываем по выражению (3.14) с использованием рисунка 3.8, р2=0,6. Вероятность обнаружения средства воздушного нападения хотя бы одним из двух средств для второго варианта Р(2)=0,96.

В третьем варианте комплексирования для обнаружения постановщика помех используются два тепловизора.

В таком случае две координаты являются расчетными величинами: азимут и дальность вычисляются по выражениям (3.3) и (3.6) соответственно, значение угла места получаем из принципа работы тепловизора описанного в пункте 3. 2.

Рисунок 3.10. Вариант расположения средств и объектов наблюдения.

Вероятность обнаружения постановщика помех хотя бы одним из двух тепловизоров, рассчитаем исходя из предположения, что местоположение средств обнаружения и объектов наблюдения соответствует второму варианту комплексирования, то есть плоскость визирования первого тепловизора практически совпадает с направлением движения постановщика помехи, второго отклонена на 600.

Рассчитаем р1и р2 по выражению (3.14), тогда в третьем варианте Р(2) =0,64.

Четвертым вариантом комплексирования рассмотрим комплекс радиотехнической разведки (РТР) типа «Tamara».

Комплекс состоит из трех пеленгационных постов (П1 ,П2 ,П3) с n количеством эталонов на посту, вероятности правильного обнаружения цели отдельным постом Р1п(Рiп) рассчитаем по выражению (3.28), где р1 - вероятности обнаружения цели пеленгационным методом (3.18), р2 - вероятность того, что сигнал совпадет хотя бы с одним эталоном поста

.

Вероятность обнаружения хотя бы одним постом

. (3.29)

Аппаратура, установленная на постах комплексов РТР, предполагает обнаружение воздушной цели по любым сигналам исходящим с её борта (радиостанции, аппаратура наведения и постановки помех, и.т.п.), следовательно для всех постов комплекса р1=0,9.

Применение аппаратуры постановки активных помех обусловлено использованием всеракурсных антенн это позволяет предположить, что хотя бы два из трех постов комплекса РТР принимают сигнал аппаратуры постановки помех. Третий пост определяет пеленг этой же цели, но по другим сигналам с её борта. Для расчета р2 примемn=4, остальные параметры используем из рассмотренного в 2.3 примера, тогда для постов принимающих сигнал аппаратуры постановщика помехир2=0,775. Вероятность совпадения сигнала от цели с эталоном базы на третьем посту р2=0,203.

Вероятность обнаружения хотя бы одним постом по выражению (3.29) Р(общ)=0,99.

Проведенные вычисления позволяют сделать вывод, что наиболее предпочтительным являются первый и четвертый варианты.

1.В настоящее время при построении оптико-электронных информационных каналов ИК-диапазона используются несколько типов многоэлементных матричных фотоприемных устройств (ФПУ) с соответствующей организацией детектирования и считывания сигналов. Проведенный анализ позволяет утверждать, что наиболее предпочтительными являются матричные фоточувствительные микросхемы на основе фотодиодных структур из InSb.

2.Методика завязки сопровождения траекторий после предварительного формирования поступления отметок во временной последовательности позволяет:

- используя многопозиционную систему из трех тепловизоров измерять азимут и угол места цели;

- рассчитывать горизонтальную и наклонную дальность до цели;

- определять и усреднять координаты целей.

3. Тепловое состояние маловысотной цели подразумевает распределение температуры по ее поверхности от 300 К до 2000 К. Полученная зависимость вероятности обнаружения цели от температуры на разных ракурсах позволяет утверждать, что обнаружение маловысотной цели тепловизором с вероятностью Роб ?0,5 достигается, при отклонении цели от плоскости визирования на 30,1840.

4.Проведенная вероятностная оценка вариантов комплексирования, двух РЛС в пеленгационном режиме, РЛС в пеленгационном режиме и тепловизора, двух тепловизоров и отдельных постов комплекса РТР позволяет сделать вывод. Наиболее предпочтительной комбинацией средств, станет объединения двух РЛС работающих в пеленгационном режиме или использование постов комплекса РТР.

Заключение

1. В настоящее время наибольшее распространение в РТВ получили активные и активно - запросные системы. Используемые в них методы защиты от активных шумовых помех, в определённой мере могут расширить боевые возможности системы, но ни один из них сам по себе не обеспечивает необходимой степени индивидуальной защищенности.

В условиях локальных конфликтов, когда противником создаётся сложная помеховая обстановка и применяются противорадиолокационные ракеты, сохранение боевых возможностей средств обнаружения представляется сложной, а порой неразрешимой задачей.

В качестве интегрального показателя помехозащищенности в работе предложено значение дальности обнаружения в условиях помех. Для её определения разработана методика, позволяющая определять факт выполнения задачи активным средством обнаружения. Для оценки отдельных величин, влияющих на минимальную дальность обнаружения, получены коэффициенты чувствительности.

Для апробации методики создана работоспособная и чувствительная к изменению параметров модель. Полученные результаты объяснимы и хорошо согласуются с физическим смыслом процессов, проходящих в исследуемой системе.

При выбранных условиях, когда результаты моделирования приобрели статистическую устойчивость, вероятность пропуска цели для малоскоростных целей составила - 0,558, для сверхзвуковых - 0,963.

2. Классификация, приведенная во второй главе, позволила предложить пеленгационный и разностно - дальномерный методы позиционирования как возможные к применению в наиболее перспективной трехпозиционной трехбазовой системе.

Выбор комбинации методов, обеспечивающей потенциальную точность для такой системы, выполнен на основе имитационного моделирования согласно критерию минимального значения среднеквадратического отклонения определения координат источника излучения.

Полученные числовые значения позволяют рекомендовать для позиционирования комбинации на базах двух разностно - дальномерных и одного пеленгационного методов.

Новый подход к построению базы данных для пассивных средств обнаружения, предполагает разделение позиционируемых объектов на виды, классы, подклассы, типы и упорядочение их по ряду признаков, что позволило обеспечить более высокий уровень распознавания.

Использование полученных в работе методик позволило разработать устройство, которое обеспечит определение координат источника сигнала любой физической природы.

Способ определения координат источника сигнала, основан на дистанционной установки в районе возможного появления источника сигнала трех сигнализационных датчиков с последующим определением их координат разностно - дальномерным методом.

С появлением источника сигнала определяются временные параметры сигнала относительно датчиков, координаты которых вычисляют решением системы нелинейных уравнений.

Полученные значения вероятности пропуска цели позволили оценить влияние количества эталонов в базе комплекса и сделать следующее выводы:

- количество эталонов значительно влияет на качество обнаружения (с увеличением числа эталонов понижается вероятность обнаружения);

- при числе эталонов 2, количестве баз 3 вероятность правильного обнаружения Рпр, а при увеличении числа эталонов до 8, а баз до 3 Рпр.

3. Проведение анализа построения оптико-электронных информационных каналов ИК - диапазона позволило утверждать, что в настоящее время используются несколько основных типов многоэлементных матричных фотоприемных устройств (ФПУ). Наиболее предпочтительными являются матричные фоточувствительные микросхемы на основе фотодиодных структур из InSb.

Разработанная методика завязки сопровождения траекторий и определения координат объекта позволила:

- используя многопозиционную систему из трех тепловизоров измерять азимут и угол места цели;

- рассчитывать горизонтальную и наклонную дальность до цели;

- определять и усреднять координаты целей.

Предположение, что тепловое состояние маловысотной цели распределено по ее поверхности от 300 К до 2000 К., позволило получить зависимость вероятности обнаружения цели от температуры на разных ракурсах. Проведено моделирование, которое позволяет утверждать, что обнаружение маловысотной цели тепловизором с вероятностью Роб ?0,5 достигается, при отклонении цели от плоскости визирования на 30,1840.

Проведена вероятностная оценка вариантов комплексирования, двух РЛС в пеленгационном режиме, РЛС в пеленгационном режиме и тепловизора, двух тепловизоров и отдельных постов комплекса РТР, которая позволила сделать вывод о том, что наиболее предпочтительной комбинацией средств, становится объединение двух РЛС, работающих в пеленгационном режиме, или использование постов комплекса РТР.

Размещено на Allbest.ru