Оптимізація поляризаційно-доплерівської селекції малорозмірних об'єктів на тлі підстильної поверхні

Abstract

Використовуючи метод максимальної правдоподібності синтезовано оптимальний алгоритм поляризаційно-доплерівської селекції об’єктів на тлі завад від підстильної поверхні, гідрометеорів, міських забудівель з аерокосмічних носіїв радіоелектронної апаратури. Для вирішення поставленої задачі були проаналізовані поляриметричні властивості розсіяного електромагнітного випромінювання природних середовищ та антропогенних об’єктів. Визначена функціонально-детермінована математична модель корисного сигналу. При вирішенні оптимізаційної задачі був використаний метод максимуму фунціоналу правдоподібності та функціонал правдоподібності для корельованих процесів, що містить обернену матрицю обернених кореляційних функцій рівняння спостереження. Отриманий алгоритм обробки сигналів містить операції спектральної режекції пасивних завад. Поляризаційна компенсація пасивних завад здійснюється комбінацією міжканального віднімання віддзеркалених сигналів різної поляризації. Розглянуті квазіоптимальні особливості синтезованого алгоритму, який має явне фізичне значення та оптимальним при відсутності внутрішніх шумів. На основі отриманих результатів розроблена структурна схема поляризаційно-доплерівського компенсатору завад та селекції корисних сигналів на фоні завадових віддзеркалень від підстильної поверхні. Проведено дослідження фізичних характеристик елементів поляризаційної коваріаційної матриці завад при високому рівні кореляційного зв’язку віддзеркалень пасивних завад різної поляризації. На основі отриманих результатів введено показники ефективності компенсації пасивних завад та селекції корисних сигналів. Результати аналізу отриманих показників в залежності від коефіцієнта відношення дисперсій пасивних завад вказують на необхідність використання поляризаційних відмінностей сигналів та завад для селекції об’єктів на фоні підстильної поверхні. Отримані результати можна використати для створення радіолокаційних систем наземного та аерокосмічного базування для виявлення об’єктів, що рухаються та об’єктів з вираженими поляризаційними признаками.

Используя метод максимального правдоподобия, синтезирован оптимальный алгоритм поляризационно-доплеровской селекции объектов на фоне помех от подстилающей поверхности, гидрометеоров, городских застроек с аэрокосмических носителей радиоэлектронной аппаратуры. Для решения поставленной задачи были проанализированы поляриметрические свойства рассеянного электромагнитного излучения природных сред и антропогенных объектов. Определена функционально детерминированная математическая модель полезного сигнала. При решении оптимизационной задачи был использован метод максимума функционала правдоподобия и функционал правдоподобия для коррелированных процессов, содержащий обратную матрицу обратных корреляционных функций уравнения наблюдения. Полученный алгоритм обработки сигналов содержит операции спектральной режекции пассивных помех. Поляризационная компенсация пассивных помех осуществляется комбинацией межканального вычитания отраженных сигналов разной поляризации. Рассмотрены квазиоптимальные особенности синтезированного алгоритма, имеющего явное физическое значение и оптимальные при отсутствии внутренних шумов. На основе полученных результатов разработана структурная схема поляризационно-доплеровского компенсатора помех и селекции полезных сигналов на фоне помеховых отражений от подстилающей поверхности. Проведено исследование физических характеристик элементов поляризационной ковариационной матрицы помех при высоком уровне корреляционной связи отражений пассивных помех различной поляризации. На основе полученных результатов введены показатели эффективности компенсации пассивных помех и селекции полезных сигналов. Результаты анализа полученных показателей в зависимости от коэффициента отношения дисперсий пассивных помех указывают на необходимость использования поляризационных отличий сигналов и помех для селекции объектов на фоне подстилающей поверхности. Полученные результаты можно использовать для создания радиолокационных систем наземного и аэрокосмического базирования для обнаружения движущихся объектов и объектов с выраженными поляризационными признаками.