10.3. Обнаружение цели и определение ее угловых координат

Неопределенность в направлении на цель выражается случайными временными задержками составляющих полезного сигнала на выходах пространственных каналов приемной АР РЛС Считая случайную величину задержки параметром, получаем для определенного углового смещения цели относительно опорного направления

средняя мощность полезного сигнала.

Используя теорему умножения вероятностей, получим

В реальных условиях угловые координаты цели заранее, как правило, неизвестны, поэтому

Предположим, что в заданной зоне обзора РЛС нас интересует значений угловых координат цели, случайные временные задержки полезных сигналов на выходах приемной принимают дискретные значения

Каждой из реализаций векторного случайного процесса на выходе приемной соответствуют выборок из реализаций, распределенных в интервале времени

Введя скалярное произведение двух векторов и с учетом (10.26), (10.45)

получаем в предельном случае при

Используя те же рассуждения, что и при выводе (10.32), (10.33), получаем из (10.47)

Из (10.48), (10.49) следует, что отличается от подключенной к его выходу линией задержки с отводами, которые следуют с интервалами а линейный оператор оптимального пространственного преобразования — ПМФ соответствует (10 33)

На рис. 10.5 представлена структурная схема оптимального по критерию максимума алгоритма — оптимального оператора пространственно-временного преобразования суммарного ЭМП, действующего в раскрыве приемной где: реализация колебаний, снимаемых с отвода подключенной к выходу парциальные -лучевой антенный элемент (или группа элементарных антенн) пространственного канала приемной отклик парциального канала антенно-приемного тракта РЛС; остальные обозначения аналогичны обозначениям на рис. 10.3.

Угловые смещения главных лепестков -лучевой относительно друг друга однозначно соответствуют временным интервалам и должны удовлетворять условиям пространственной дискретизации по Котельникову. Оптимальный алгоритм, соответствующий рис. 10.5, как будет показано ниже, зависит от отношения полезный сигнал/помеха в раскрыве приемной Однако, часть этого алгоритма, обведенная штриховыми линиями, инвариантна к отношению и названа нами .

Рис. 10.5. (см. скан) Структурная схема оптимального линейного оператора пространственно-временного преобразования суммарного ЭМП полезных сигналов и помех, действующего в раскрыве АФАР в режиме обнаружения одиночного сигнала и оценки угловых координат его источника

В силу линейности между мгновенными значениями фаз несущих колебаний и колебаний на выходах с отводами

существует однозначное соответствие. В частности, начальным фазам колебаний полезных сигналов на выходах приемной однозначно соответствуют начальные фазы колебаний полезных сигналов на выходах (рис. 10.5).

При больших отношениях и выполнении условия (10.2) случайные начальные фазы колебаний полезных сигналов на выходах и с отводами — когерентны [4]. Если плотность распределения постоянных и когерентных на интервале наблюдения начальных фаз описывается (10.35), то каждый из парциальных каналов антенно-приемного тракта РЛС соответствует (10.41) и, следовательно

где

огибающая отклика парциального канала антенно-приемного тракта.

Структурная схема оптимальных алгоритма и антенно-приемного тракта обнаружения цели и измерения дискретных значений ее угловых координат при соответствующая (10.51), представлена на рис. 10.6, где: — соответствует рис. 10.5; УС - устройство оптимального измерения угловых координат цели определяющихся множеством которое максимизирует (10.51); X, — некогерентные сумматоры (сумматоры видеосигналов), остальные обозначения аналогичны обозначениям в (10.46) — (10.52) и на рис. 10.3, 10.5.

Рис. 10.6. Структурная схема оптимального антенно-приемного тракта обнаружения одиночного сигнала и оценки дискретных значений угловых координат его источника при

При малых отношениях случайные начальные фазы колебаний полезных сигналов на выходах независимы между собой. В этом случае процедуру обработки полезных сигналов и помех можно рассматривать как последовательность m независимых

испытаний при неизменном значении передаваемого сообщения. При этом логарифм примет вид

где огибающая отклика на выходе отвода подключенной к выходу

Структурная схема оптимальных алгоритма и антенно-приемного тракта обнаружения цели и измерения дискретных значений ее угловых координат при соответствующая (10.53), представлена на рис. 10.7, где все обозначения аналогичны обозначениям на рис. 10.6.

Рис. 10.7. (см. скан) Структурная схема оптимального аитенно-приемного тракта обнаружения одиночного сигнала оценки дискретных значений угловых координат его источника при

При случайных от тмерения к измерению и постоянных на интервале наблюдения релеевских амплитудах несущих колебаний полезного сигнала логарифм определяется усреднением (10.53) по всем возможным значениям амплитуды с учетом (10.42) и принимает вид

Из (10.54) следует, что единственной операцией, связанной с действиями над принимаемыми полезными сигналами, является образование суммы Структурная схема, соответствующая (10.54), отличается от схемы, соответствующей (10.53), только характеристиками и значением порогов, обеспечивающих заданные вероятности ложных тревог.