9.12. ПОТЕРИ ЗА СЧЕТ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ПОРОГОВОГО УРОВНЯ И КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ПРИЁМНИКА
При уменьшении по каким-либо причинам порога принятия решения увеличивается вероятность ложной тревоги, причём, как это видно из рис. 9.25, весьма существенно. Так, например, при М = 10 и исходном значении вероятности ложной тревоги снижение порогового уровня на 30% приведет к возрастанию Рлт до . Аналогичный результат будет наблюдаться и при увеличении коэффициента усиления приёмника.
В случае визуального съёма тренированный оператор может регулировать усиление приёмника или мысленно изменять пороговый уровень и сохранять тем самым значение вероятности ложной тревоги. При этом коэффициент потерь Lнст практически равен единице.
При автосъёме для ограничения потока ложных тревог, обусловленного нестабильностями коэффициента усиления приёмника и порога, уровень последнего первоначально устанавливается с некоторым превышением номинального значения. Потери, возникающие при этом, соизмеримы с величиной отношения Uпор р / Uпор норм (здесь Uпор р,Uпор ном — соответственно реальный и номинальный пороги обнаружения) и обычно составляют 1 ...2 дБ.
9.13. ПОТЕРИ ЗА СЧЕТ НЕСТАЦИОНАРНОСТИ ПОМЕХ
9.13.1. Причины нестационарности помех
Основными причинами нестационарности помехи на входе системы обработки сигналов являются:
изменение дальности до источника помех в процессе обзора;
изменение эффективной площади приёмной антенны в направлении на источник помех (при сканировании антенны);
изрезанность диаграммы направленности антенны станции активных помех и нестабильность работы передатчика помех;
применение противником прерывистых и скользящих по частоте помех.
Нестационарность помех на выходе приёмного тракта может привести к существенному возрастанию потерь в отношении сигнал—шум, обусловленных утомляемостью и напряжением зрения оператора, необходимостью повышения порога принятия решения для исключения резкого увеличения потока ложных тревог.
При непринятии мер по стабилизации интенсивности помеховых сигналов на выходе приёмного тракта или вероятности ложной тревоги потери за счёт нестационарности могут достигать пяти и более децибел. Для снижения потерь, обусловленных нестационарностью помех, можно использовать усилители с АРУ, но их возможности по стабилизации вероятности ложной тревоги (а следовательно, и степени снижения потерь) ограничены. Так, система ВАРУ меняет коэффициент усиления УПЧ в соответствии со средним ожидаемым уровнем отражений от дождя или от местных предметов на различных дальностях. Отклонения от ожидаемых средних уровней могут привести к возрастанию потока ложных тревог или, наоборот, к их чрезмерному уменьшению, что связано со снижением вероятности правильного обнаружения. Непрерывная схема ШАРУ всегда инерционна и медленно реагирует на быстрое изменение уровня помех. В ключевой ШАРУ производится стробирование шума в нерабочих интервалах между соседними зондирующими импульсами, что может привести к неправильному решению о соответствии данного уровня помех всему интервалу дальности.
Лучшие результаты, с точки зрения минимизации потерь за счет нестационарности помех, даст применение так называемых приёмников с постоянной частотой ложных тревог [12] и непараметрических обнаружителей.
9.13.2. Стабилизация вероятности ложной тревоги
в условиях отражений от протяженных
источников ПП
При обнаружении цели на фоне пространственно распределенных источников пассивных помех для стабилизации вероятности ложной тревоги можно использовать свойства усилителей с ЛАХ, на выходе которых сигнал, отраженный от пространственно распределенных источников пассивных помех (например, местных предметов), можно разделить на две составляющие. Одна из них быстро меняется с изменением дальности, но имеет постоянное среднее квадратическое значение выбросов, равное (где С — коэффициент, определяемый параметрами усилителя с ЛАХ (см. 6.2.2). Другая составляющая меняется более медленно, представляя собой среднюю интенсивность ПП на соответствующей дальности. Степень стабилизации вероятности ложной тревоги зависит от того, в какой мере вторая составляющая может быть подавлена фильтром.
На рис. 9.29а дана схема приёмника с постоянной частотой ложных тревог, в которой для подавления второй составляющей используется простейший фильтр в виде дифференцирующей цепи с малой постоянной времени. Несовершенство фильтра ограничивает способность подобного устройства отслеживать изменения интенсивности помех от местных предметов.
Рис. 9.29. Приёмник с постоянной частотой ложных тревог:
А) – с фильтром на базе дифференцирующей цепи;
б) – на базе линии задержки с отводами
На рис. 9.29б представлена схема приёмника с постоянной частотой ложных тревог с более сложным фильтром.
Если эхо-сигналы должны отображаться на ИКО, то в схему обычно вводится антилогарифмическая цепочка для восстановления контрастности изображения и устранения снижения вероятности обнаружения. В РЛС с цифровой обработкой решение о превышении сигналом порога может приниматься по каждому импульсу. В этом случае необходимость применения антилогарифмической цепочки отпадает.
9.13.3. Непараметрические обнаружители
Непараметрические обнаружители [38] обеспечивают постоянную вероятность ложной тревоги при достаточно слабых ограничениях на статистические характеристики входных сигналов. Они, как правило, просты в технической реализации, но по сравнению с оптимальными параметрическими обнаружителями менее эффективны (дополнительные потери при использовании непараметрических обнаружителей могут достигать нескольких децибел). Однако в реальных условиях, при большой априорной неопределенности характеристик помех, воздействующих на РЛС, эффективность непараметрических обнаружителей может оказаться значительно выше эффективности параметрических из-за неоптимальности последних в условиях априорной неопределенности.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.