cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2018-21-5-94-104caht-1375Research ArticleРАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬRADIO ENGINEERING AND COMMUNICATIONSИнформационные показатели радиолокационных портретов воздушных объектов и обобщенные показатели способности систем распознавания по извлечению информацииInformation indicators of radar portraits of air objects and generalized indicators of the ability of recognition systems to extract informationАкиншинР. Н.AkinshinR. N.

Акиншин Руслан Николаевич - доктор технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник.

Москва

Ruslan N. Akinshin - Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Leading Researcher.

Moscow

rakinshin@yandex.ruПетешовА. В.PeteshovA. V.

Петешов Андрей Викторович - кандидат технических наук, доцент, начальник кафедры ЧВВИУРЭ

Andrey V. Peteshov - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the CWWIURE Chair

D-john_post@mail.ruПрезидиум Российской академии наук, Секция прикладных проблемРоссияPresidium of the Russian Academy of Sciences, Section of Applied ProblemsRussian FederationЧереповецкое высшее военное инженерное училище радиоэлектроникиРоссияCherepovets Higher Military Engineering School of Radio ElectronicsRussian Federation20182810201821594104Copyright © Акиншин Р.Н., Петешов А.В., 20182018Акиншин Р.Н., Петешов А.В.Akinshin R.N., Peteshov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1375

Для повышения качества распознавания воздушных объектов предложено использование априорной информации, содержащейся в эталонных портретах, которые формируются адаптивно к условиям наблюдения. Сформулировано решающее правило об отнесении наблюдаемой цели к k-й группе в предположении, что сигнал и фон являются нормальными стационарными случайными процессами с нулевыми средними значениями и известны ковариационные матрицы портретов. Предложен критерий качества распознавания, итогом выполнения которого является принятие решения с вероятностью не ниже требуемой Ptr. Платой за выполнение этого критерия является изменение содержания решения. Для реализации системы радиолокационного распознавания (РЛР) со структурно-параметрической адаптацией РЛС предложено ввести в данную систему устройство прогноза качества и управления, которое проводит оценку (прогноз) количества информации и изменение решающего правила системы РЛР в соответствии с полученной оценкой. Введен показатель количества информации, извлекаемой системой распознавания из радиолокационного портрета (РЛП), под которым понимается мера снижения неопределенности в процессе принятия решения о группе цели с помощью системы РЛР. Показано, что количество извлекаемой информации зависит не только от параметров РЛП, но и от алгоритма его обработки. Определено потенциальное количество информации о цели k-й информационной группы, содержащейся в РЛП, введено понятие достаточно информативного портрета при распознавании целей всех групп. Формализованы понятия дифференциальной и интегральной контрастности в случае произвольно коррелированного РЛП. Введенные понятия дифференциальной и интегральной контрастностей для частного случая некоррелированного РЛП распространены на общий случай произвольно коррелированного РЛП.

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.

радиолокационный портретаприорная информациярешающее правилоradar portraita priori informationdecisive ruleReferencesШирман Я.Д. Методы радиолокационного распознавания и их моделирование / C.A. Горшков, С.П. Лещенко, Г.Д. Братченко, В.М. Орленко // Радиолокация и радиометрия. 2000. № 2. С. 5–65.Shirman, Y.D., Gorshkov, C.A., Leshenko, S.P. Bratchenko, G.D. and Orlenko, V.M. (2000). Metody radiolokatsionnogo raspoznavaniya i ikh modelirovanie [Methods of radar recognition and modeling]. Radiolokatsiya i radiometriya [Radar and radiometry], no. 2, pp. 5–65. (in Russian)Васильев О.В. Особенности распознавания воздушных целей в бортовой РЛС при длительной когерентной обработке сигналов / В.А. Абатуров, Р.А. Потапов, А.Г. Ситников, С.С. Коротков // Радиотехника. 2011. № 2. С. 43–51.Vasiliev, O.V., Abaturov, V.A., Potapov, R.A., Sitnikov, A.G. and Korotkov, S.S. (2011). Osobennosti raspoznavaniya vozdushnykh tseley v bortovoy RLS pri dlitelnoy kogerentnoy obrabotke signalov [The features of identification of air targets in radar with long-term coherent signal processing]. Radiotekhnika [Radio engineering], no. 2, pp. 43–51. (in Russian)Абатуров В.А. Математические модели радиолокационных сигналов, отраженных от воздушных целей разных классов / О.В. Васильев, В.А. Ефимов, В.Е. Макаев // Радиотехника. 2006. № 7. С. 28–33.Abaturov, V.A., Vasiliev, O.V., Efimov, V.A. and Makaev, V.E. (2006). Matematicheskie modeli radiolokatsionnykh signalov, otrazhennykh ot vozdushnykh tseley raznykh klassov [Mathematical models of radar signals reflected from air targets of different classes]. Radiotekhnika [Radio engineering], no. 7, pp. 28–33. (in Russian)Цивлин И.П. Автоматическое распознавание радиолокационных изображений в бортовой PJIC // Радиотехника. 2002. № 9. С. 43–50.Tsivlin, I.P. (2002). Avtomaticheskoe raspoznavanie radiolokatsionnykh izobrazheniy v bortovoy RLS [Automatic recognition of radar images in the onboard RLS]. Radiotekhnika [Radio engineering], no. 9, pp. 43–50. (in Russian)Jacobs S.P., O'Sullivan J.A. Automatic target recognition using sequences of high resolution radar range-profiles // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2000. Vol. 36, № 2. Pp. 364–382.Jacobs, S.P. and O'Sullivan, J.A. (2000). Automatic target recognition using sequences of high resolution radar range-profiles. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 36, no. 2, pp. 364–382.Фомин Я.А., Тарловский Г.Р. Статистическая теория распознавания образов. М.: Радио и связь, 1986. 264 с.Fomin, Y.A. and Tarlovskiy, G.R. (1986). Statisticheskaya teoriya raspoznavaniya obrazov [Statistical theory of pattern recognition]. Moscow: Radio i svyaz, 264 p. (in Russian)Акиншин Н.С. Радиосистемы передачи информации / В.Ф. Авилушкин, В.Д. Дудка, В.А. Николаев. Тула: ТАИИ, 2003. С. 475–480.Akinshin, N., Avilushkin, V.F., Dudka, V.D. and Nikolaev, V.A. (2003). Radiosistemy peredachi informatsii [Radio systems of information transfer]. Tula: TAII, pp. 475–480. (in Russian)Затучный Д.А. Уменьшение погрешностей при передаче данных с борта воздушного судна в горных районах для ОВЧ-диапазона путем совершенствования выбора места передачи // Научный Вестник МГТУ ГА. 2012. № 176. С. 150–152.Zatuchniy, D.A. (2012). Umenshenie pogreshnostey pri peredache dannykh s borta vozdushnogo sudna v gornykh rayonakh dlya ovch-diapazona putem sovershenstvovaniya vybora mesta peredachi [Reducing errors in the transmission of data from aircraft in mountain areas for the VHF band by improving the choice of the transmission place]. Scientific Bulletin of the Moscow State Technical University of Civil Aviation, no. 176, pp. 150–152. (in Russian)Брайткрайц С.Г. Методический подход к определению места нетрадиционных методов радиолокации в перспективном радиолокационном применении / Е.М. Ильин, А.И. Полубехин, Д.А. Затучный // Вестник СПбГУ ГА. 2017. № 3(16). С. 72–84.Braytkrayc, S.G., Ilin, E.M., Polubekhin, A.I. and Zatuchniy, D.A. (2017). Metodicheskij podkhod k opredeleniyu mesta netraditsionnykh metodov radiolokatsii v perspektivnom radiolokatsionnom primenenii [A methodical approach to determining the location of non-traditional methods of radar in a prospective radar application]. Vestnik SPbGU GA [Bulletin of the St. Petersburg State University of Civil Aviation], vol. 3, no. 16, pp. 72–84. (in Russian)Козлов А.И. Поляризационно-допплеровская функция отклика составного радиолокационного объекта в задаче обнаружения / В.Н. Татаринов, С.В. Татаринов, Н.Н. Кривин // Научный Вестник МГТУ ГА. 2013. № 193(7). С. 26–28.Kozlov, A.I., Tatarinov, V.N., Tatarinov, S.V. and Krivin, N.N. (2013). Polyarizacionno-dopplerovskaya funktsiya otklika sostavnogo radiolokatsionnogo obekta v zadache obnaruzheniya [Polarization-Doppler response function of a composite radar object in the detection problem]. Scientific Bulletin of the Moscow State Technical University of Civil Aviation, vol. 7, no. 193, pp. 26–28. (in Russian)Козлов А.И. «Поляризационный след» при рассеянии электромагнитных волн составными объектами / В.Н. Татаринов, С.В. Татаринов, Н.Н. Кривин // Научный Вестник МГТУ ГА. 2013. № 189(3). С. 66–73.Kozlov, A.I., Tatarinov, V.N., Tatarinov, S.V. and Krivin, N.N. (2013). «Polyarizatsionnyy sled» pri rasseyanii elektromagnitnykh voln sostavnymi obektami [“Polarization trace” in the scattering of electromagnetic waves by composite objects]. Scientific Bulletin of the Moscow State Technical University of Civil Aviation, vol. 3, no. 189, pp. 66–73. (in Russian)Троицкий В.И. Разработка методов математического моделирования радиотепловых КЭСН летательных аппаратов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2016. Т. 19, № 5. С. 97–103.Troickiy, V.I. (2016). Razrabotka metodov matematicheskogo modelirovaniya radioteplovykh KESN letatelnykh apparatov [Development of methods for mathematical modeling of radio thermal CESN aircraft]. Civil Aviation High Technologies, vol. 19, no. 5, pp. 97–103. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.