§ 9.10. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Резюмируя основные результаты теоретических исследований вопросов измерения скорости, проведенных в данной главе, прежде всего следует подчеркнуть, что основным способом измерения радиальной составляющей скорости следует считать измерение по допплеровскому сдвигу частоты. Этот способ при когерентном излучении обеспечивает в громадном большинстве случаев большую точность, чем другой рассмотренный способ, основанный на дифференцировании дальности до цели.
Интересуясь наиболее распространенными следящими допплеровскими измерителями скорости, мы в не очень ограничительных предположениях нашли оптимальный частотный дискриминатор и оптимальные сглаживающие цепи таких измерителей. Оптимальный частотный дискриминатор не может быть реализован точно, однако две из рассмотренных практически реализуемых схем: дискриминатор с настроенным контуром и фазовращателем и дискриминатор с двумя смесителями и дифференцированием, весьма близки к оптимальному дискриминатору по своим свойствам. При этом в качестве критерия оптимальности мы, как и в предыдущих главах, использовали точность измерения.
При использовании следящего измерителя для отслеживания чисто случайных составляющих изменения скорости оптимальные сглаживающие цепи часто являются линейными с постоянными параметрами и в ряде случаев совпадают по своему виду с применяемыми практически фильтрами. В случаях, когда скорость представляет собой квазирегулярный процесс, оптимальные фильтры обладают переменными параметрами и часто характеризуются постепенным отключением дискриминатора и неограниченно возрастающей со временем точностью измерения. Нужно заметить, что практически скорость будет всегда иметь некоторую чисто случайную составляющую. Поэтому бесконечно малых ошибок не получается, даже если не иметь в виду приборных ошибок,
неучет которых оправдан лишь при достаточно больших, флюктуационных и динамических ошибках.
При интенсивных шумах и помехах следящие измерители подвержены сбою (срыву слежения). Полученные для количественной оценки этого явления формульв могут быть, к сожалению, использованы только для грубой оценки порядка величин интенсивностей шумов и помех, при которых начинается сбой. Такой вывод следует сделать, во-первых, в связи с тем, что анализ срыва слежения удалось провести лишь для сглаживающих цепей простейшего вида и, во-вторых, получающиеся результаты довольно сильно различаются при разных критериях срыва и при разных способах аппроксимации дискриминационной характеристики.
Исследование потенциальных возможностей неследящих допплеровских измерителей скорости приводит к выводу о том, что в принципе эти измерители могут обеспечить те же точности, что и следящие, если иметь в виду измерения при достаточно быстрых флюктуациях сигнала.
При попытках измерения скорости по допплеровскому сдвигу частоты при некогерентном импульсном сигнале обычно получаются весьма низкие точности измерения, благодаря чему при этом виде излучения предпочтительным является измерение скорости как производной дальности. Тангенциальная же составляющая скорости может быть измерена как производная от угловой координаты.
Найденные в ряде случаев точности измерения скорости как производной от координаты имеют приемлемые величины при не слишком больших ускорениях, при больших ускорениях точности измерения скорости низки. Это касается и оптимальных измерителей в случае чисто случайного изменения координаты. При квазирегулярном ее изменении потенциальная ошибка измерения скорости стремится к нулю при
для радиальной скорости в некоторых случаях даже быстрее, чем ошибка измерения по допплеровскому сдвигу частоты сигнала. Следовательно, в этих случаях превалирует приборная ошибка.
Количественная оценка воздействия помех на измерители скорости определяется тем, что эти измерители в большинстве случаев являются когерентными.
Поэтому воздействие самых распространенных помех сводится просто к воздействию эквивалентного шума и, следовательно, к изменению отношения сигнал/шум.
Таким образом, проведен достаточно подробный анализ измерителей скорости с позиций точности измерения, включая исследование вопроса о прекращении этих измерений под воздействием интенсивных шумов и помех. В порядке постановки еще не решенных задач, связанных с измерением скорости, следует прежде всего обратить внимание на исследование разрешающей способности измерителей скорости, включая синтез оптимальных с этой точки зрения измерителей. Актуальные в настоящее время вопросы разрешения целей не нашли еще достаточно полного теоретического решения и нуждаются в тщательном рассмотрении.
Желательно исследовать помимо частотных фазовые дискриминаторы, которые могут с успехом применяться в допплеровских измерителях скорости, давая, возможно, не худшие результаты, чем частотные дискриминаторы. Количество проанализированных типов частотных дискриминаторов также следовало бы увеличить.
Весьма актуальным, как и для измерителей других параметров движения целей, является более подробное исследование вопросов срыва слежения. В частности, интересно найти решение этих вопросов при применении сглаживающих цепей высокого порядка. По-видимому, тут не удастся получить все необходимые закономерности чисто теоретическим путем и нужно привлечь соответствующим образом поставленный эксперимент.
В проведенных исследованиях предполагалась гауссовость как отраженного сигнала, так и процесса изменения скорости. Хотя это предположение и соответствует весьма большому количеству практических случаев, тем не менее представляет интерес исследование точностей измерителей скорости и в других предположениях. Весьма интересно также провести весь комплекс исследований при медленных флюктуациях сигнала, скорость которых соизмерима со скоростью процессов установления в системах. Эти вопросы нашли в главе лишь весьма поверхностное отражение. Нуждаются в более тщательном рассмотрении также вопросы воздействия на измерители скорости различных видов помех, включая синтез оптимальных при наличии этих помех измерителей.