РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОДАВЛЕНИЯ СПЕКЛА В РАДИОЛОКАТОРЕ С СИНТЕЗИРОВАНИЕМ АПЕРТУРЫ

The disadvantage of (RLI) radar images obtained with a single-channel radar station is the presence of speckle that leads to intensity flashes increasing the number of false alarms when detecting point targets. Therefore, the detection and target distinguishing by their reflective capability (using the energy characteristics of the signal) is not effective enough. In polarimetric radar stations the formation of each image element is carried out by the output signals of four receiving channels. Joint processing of these signals allows minimizing speckle without reducing the resolution capability. The paper presents the results of the computer simulation of the suppression methods of the image speckle obtained in the polarized radar stations with the synthesized antenna aperture. The first one uses the norm of the backscattering matrix as a parameter of the intensity of the reflected signal resolution from the i-th element. The incoherent addition of the intensities obtained by sequential overview of the space with several rays is carried out in the second one. Both of these methods can be applied together. The block diagram of such processing for one strip of range is given. The computer simulation of the three-rayed suppression method of the image speckle obtained in the radar stations with the synthesized antenna aperture is carried out. As a model of the reflecting surface a random diffraction grating formed by a set of independent reflectors located at the nodes of a regular rectangular grid with a step of 1 m is chosen. In this connection the image of the grating is formed as an incoherent sum of three images obtained at different angles. The results show that the speckle effect reduces even at angular changes of the order of degree units.Недостатком получаемых одноканальной радиоэлектронной станцией (РЛС) радиолокационных изображений является наличие спекла, который приводит к вспышкам интенсивности, увеличивающим число ложных тревог при обнаружении точечных целей. Поэтому обнаружение и различение целей по их отражательной способности (с использованием энергетических характеристик сигнала) является недостаточно эффективным. В поляриметрических РЛС формирование каждого элемента изображения осуществляется по выходным сигналам четырех приемных каналов. Совместная обработка этих сигналов позволяет минимизировать спекл без снижения разрешающей способности. В работе приведены результаты компьютерного моделирования методов подавления спекла изображений, получаемых в поляризационной РЛС с синтезированной апертурой антенны. Первый использует в качестве параметра интенсивности отраженного от i-го элемента разрешения сигнала норму его матрицы обратного рассеяния. Во втором производится некогерентное сложение интенсивностей, полученных при последовательном обзоре пространства несколькими лучами. Оба этих метода могут быть применены совместно. Приведена блок-схема такой обработки для одной полоски дальности. Проведено компьютерное моделирование «трехлучевого» метода подавления спекла изображений, получаемых в РЛС с синтезированной апертурой антенны. В качестве модели отражающей поверхности выбрана случайная дифракционная решетка, образованная совокупностью независимых отражателей, расположенных в узлах регулярной прямоугольной сетки с шагом 1 м. При этом изображение решетки сформировано как некогерентная сумма трех изображений, полученных под разными углами. Результаты показывают, что спекл-эффект уменьшается уже при угловых отворотах порядка единиц градусов

Применение математического аппарата сетей Петри-Маркова для определения временных и вероятностных характеристик системы управления высоконагруженными веб-порталами с повышенной отказоустойчивостью

The Petri-Markov’s model of parallel process is considered. By means of model of "competitions" mechanisms of interaction of competing inquiries in the distributed system are considered. The control system of the high-loaded web portals with the increased fault tolerance is developed. The method of imitating modeling is considered, experimental definition of temporary characteristics of the developed web portal and load testing of system is carried out.Рассмотрена Петри-Марковская модель параллельного процесса. С помощью модели «соревнований» рассмотрены механизмы взаимодействия конкурирующих запросов в распределенной системе. Разработана система управления высоконагруженными веб-порталами с повышенной отказоустойчивостью. Рассмотрен метод имитационного моделирования, проведено экспериментальное определение временных характеристик разработанного веб-портала и нагрузочное тестирование системы

МОДЕЛЬ МАТРИЧНОЙ ВЗАИМНОКОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ ЗОНДИРУЮЩЕГО И ОТРАЖЕННОГО ВЕКТОРНЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАДИОЛОКАТОРА С СИНТЕЗИРОВАННОЙ АПЕРТУРОЙ НА ВОЗДУШНОМ НОСИТЕЛЕ

In order to simulate the process of design development in full on computer models, including virtual tests of the synthetic aperture radar on an air carrier in model media, the study develops a structural scheme of the conceptual design of the synthetic aperture radar on an air carrier. The scheme is invariant with respect to the type of an air carrier with a synthetic aperture radar: an aircraft, a helicopter, an unmanned aerial vehicle and similar ones: an air carrier "enters" it by only an automatic control system, a model of trajectory instabilities and a spectrum of frequencies of elastic oscillations of its design. To perform a computer simulation of radar systems with full polarization sensing, a model of a matrix cross-correlation function of probing and reflected vector signals is proposed. As a model of the scattering object, a set of independent point reflectors distributed over space and generally having different rates of motion is accepted. The reflected signal is a sum of elementary signals, their form completely repeats the shape of the emitted signal, and the amplitude, the phase and polarization are respectively determined by the coordinate, velocity and polarization parameters of elementary reflectors forming a spatially extended object. Taking into account the developed models for the formation of the vector sounding signal and the matrix response function of the distributed radar object, a block-diagram of the model of the matrix cross-correlation function of the emitted and reflected vector signals is proposed. A block-diagram is the basis for the development of an algorithm and a program for computer modeling of the primary signal processing in a radar station with full polarization sensing.Для имитации на компьютерных моделях процесса проектной разработки в полном объеме, включая виртуальные испытания радиолокатора с синтезированной апертурой на воздушном носителе, в модельных средах разработана структурная схема концептуального проектирования радиолокатора с синтезированной апертурой на воздушном носителе. Схема инвариантна относительно типа воздушного носителя с радиолокатором с синтезированной апертурой – самолета, вертолета, беспилотного летательного аппарата и подобных: воздушный носитель «входит» в нее только системой автоматического управления, моделью траекторных нестабильностей и спектром частот упругих колебаний своей конструкции. Для выполнения компьютерного моделирования радиолокационных систем с полным поляризационным зондированием предложена модель матричной взаимнокорреляционной функции зондирующего и отраженного векторных сигналов. В качестве модели рассеивающего объекта принята совокупность независимых точечных отражателей, распределенных по пространству и имеющих в общем случае разные скорости движения. Отраженный сигнал представляет собой сумму элементарных сигналов, форма которых полностью повторяет форму излученного сигнала, а амплитуда, фаза и поляризация определяются соответственно координатными, скоростными и поляризационными параметрами элементарных отражателей, образующих пространственно-протяженный объект. С учетом разработанных моделей формирования векторного зондирующего сигнала и матричной функции отклика распределенного радиолокационного объекта, предложена блок-схема модели матричной взаимнокорреляционной функции излученного и отраженного векторных сигналов. Блок-схема является основой для разработки алгоритма и программы компьютерного моделирования процесса первичной обработки сигналов в радиолокационной станции с полным поляризационным зондированием

МОДЕЛЬ И АЛГОРИТМ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭФФЕКТИВНОЙ ПЛОЩАДИ РАССЕЯНИЯ ИМИТАТОРА РАДИОЛОКАЦИОННОГО ОБЪЕКТА

To reduce the cost of field tests of the ballistic objects (BO) simulators reflection properties, it is advisable to develop a model and algorithm for calculation of the radar objects effective surface scattering. As a simulator of ballistic objects a complex radar reflector, made of a lossfree dielectric is chosen. It looks like a spherical Luneburg lens with a coating of high-conductivity alloy as well as a truncated cone, disk, and cylindrical elements. The stages of aperture version of reflection from the inner surface of the Luneburg lens are proposed. A physical model of the reflection on the elements of design and the technique of modeling with a calculation algorithm of the effective surface scattering are developed. The algorithm of calculation of the ballistic objects resonance effective surface scattering is worked out. This algorithm is presented in a graphical form. The interface of the computing complex is presented. As a simulator of ballistic object we selected a complex radar reflector, made of a lossfree dielectric sphere with a coating of high-conductivity alloy as well as of a truncated cone, disk, and cylindrical elements. The comparative indicatrices of ballistic objects simulator are presented. The conclusion on the comparative analysis of the results of measurements in situ and modeling results is made. The examples of numerical calculations of the ESR of the head part of the BO simulator with increased ESR and increased all-aspect view are given. The options of the BO simulator head parts with increased ESR and increased all-aspect view with optimal placement of radar dielectric reflector and a corner unit with sectional placement of dielectric reflectors are analyzed.Для сокращения затрат на натурные испытания отражающих свойств имитаторов баллистических объектов (БО) целесообразно разработать модель и алгоритм для расчета эффективной поверхности рассеяния таких радиолокационных объектов. В качестве имитатора баллистических объектов выбирается сложный радиолокационный отражатель, изготовленный из диэлектрика без потерь в виде сферической линзы Люнеберга с покрытием из высокоэлектропроводного сплава, а также усеченного конуса, диска и цилиндрических элементов. Предложены этапы апертурного варианта отражения от внутренней поверхности линзы Люнеберга. Разработана физическая модель отражения на элементах конструкции и методика моделирования с алгоритмом расчета эффективной поверхности рассеяния. Разработан алгоритм расчета резонансной эффективной поверхности рассеяния баллистических объектов. Этот алгоритм представлен в графическом виде. Представлен интерфейс вычислительного комплекса. В качестве имитатора баллистического объекта выбран сложный радиолокационный отражатель, изготовленный из диэлектрика без потерь в виде сферы с покрытием из высокоэлектропроводного сплава, а также усеченного конуса, диска и цилиндрических элементов. Графически представлены сравнительные индикатрисы имитатора баллистических объектов. Сделан вывод по сравнительному анализу результатов измерения в натурных условиях и результатов моделирования. Приведены примеры численных расчетов ЭПР головной части имитатора БО с увеличенной ЭПР и увеличенной всеракурсностью обзора. Исследованы варианты головных частей имитатора БО с увеличенной ЭПР и увеличенной всеракурсностью обзора с оптимальным размещением радиолокационного диэлектрического отражателя и уголкового блока с секционным размещением диэлектрических отражателей

Information indicators of radar portraits of air objects and generalized indicators of the ability of recognition systems to extract information

To improve the quality of recognition of air objects, it is proposed to use a priori information contained in reference portraits, which are formed adaptively to the conditions of observation. A decisive rule is formulated on the assignment of the observed target to the k-th group under the assumption that the signal and background are normal stationary random processes with zero mean values and the covariance matrices of portraits are known. The quality criterion of recognition is proposed, the result of which implementation is a decision with a probability not below the required Ptr. The price for the implementation of this criterion is the decision content change. For the implementation of the radar recognition system (HRD) with structural-parametric adaptation of the radar it is proposed to introduce into the system a device of the quality and control forecast, which conducts the assessment (forecast) of the amount of information and change the decisive rule of the HRD system in accordance with the received assessment. An indicator of the amount of information extracted by the recognition system from the radar portrait (RLP) is introduced, which is thought as a measure of reducing uncertainty in the decision-making process on the target group with the help of the RLR system. It is shown that the amount of extracted information depends not only on the parameters of the RLP, but also on the algorithm of its processing. The potential amount of information about the goal of the k-th information group contained in the RLP is determined, the concept of a sufficiently informative portrait with the recognition of the goals of all groups is introduced. The concepts of differential and integral contrast are formalized in the case of arbitrarily correlated RLP. The introduced concepts of differential and integral contrasts for the special case of uncorrelated RLP are extended to the General case of arbitrarily correlated RLP

ANALYSIS OF NON-GAUSSIAN NOISE ADAPTIVE FILTER

Amplitude detector with the adaptive tuning of its characteristics to non-Gaussian noise interference parameters is synthesized. Efficiency of the adaptive filter with adjusted transmission gain in the control loop is studied

SIMULATION RESULTS OF SPECKLE SUPPRESSION IN RADAR WITH SYNTHETIC APERTURE

The disadvantage of (RLI) radar images obtained with a single-channel radar station is the presence of speckle that leads to intensity flashes increasing the number of false alarms when detecting point targets. Therefore, the detection and target distinguishing by their reflective capability (using the energy characteristics of the signal) is not effective enough. In polarimetric radar stations the formation of each image element is carried out by the output signals of four receiving channels. Joint processing of these signals allows minimizing speckle without reducing the resolution capability. The paper presents the results of the computer simulation of the suppression methods of the image speckle obtained in the polarized radar stations with the synthesized antenna aperture. The first one uses the norm of the backscattering matrix as a parameter of the intensity of the reflected signal resolution from the i-th element. The incoherent addition of the intensities obtained by sequential overview of the space with several rays is carried out in the second one. Both of these methods can be applied together. The block diagram of such processing for one strip of range is given. The computer simulation of the three-rayed suppression method of the image speckle obtained in the radar stations with the synthesized antenna aperture is carried out. As a model of the reflecting surface a random diffraction grating formed by a set of independent reflectors located at the nodes of a regular rectangular grid with a step of 1 m is chosen. In this connection the image of the grating is formed as an incoherent sum of three images obtained at different angles. The results show that the speckle effect reduces even at angular changes of the order of degree units