страница 10. Сборник тезисов докладов

• Название: Сборник тезисов докладов
• Дата: 11.10.2022
• Размер: 3.87 Mb.
• Имя файла: страница 10.pdf
• Тип: Сборник; #726578
• страница: 8 из 25

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЛ-СИГНАЛА, ОТРАЖЕННОГО
ОТ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТИ
ФОРМИРОВАНИЯ ФОНО-ЦЕЛЕВОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ
МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ РЛ СКН
ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНЫХ РАКЕТ
Е.С. Конаныхин, Д.В. Лазиков (ФГУП «ГосНИИАС»)
Как правило, при испытании радиолокационных систем конечного наведения беспилотного летательного аппарата (РЛ СКН БЛА) на комплексе полунатурного моделирования (КПМ) создание фоно-целевой обстановки
(ФЦО) заключается (ограничивается) имитацией сигнала, отраженного от точечной цели, или целей и создании активных помех различного вида в соответствии с задачами проводимых испытаний. Данный подход позволяет весьма успешно решать ограниченный круг задач оценки качества функционирования испытываемых систем, однако, не учитывает один из основных факторов влияющий на качество функционирования РЛ СКН БЛА – влияние подстилающей поверхности.
При работе РЛ СКН БЛА по надводным целям основными помехами, ухудшающими качество обнаружения, автосопровождения и точности измерения пространственных координат цели являются отражения зондирующего сигнала от взволнованной морской поверхности. Для исследования влияния состояния морской поверхности на уровень этих отражений сотрудниками ФГУП «ГосНИИАС» предложена математическая модель радиолокационного сигнала, отраженного от морской поверхности [1].
В работе рассмотрен физический процесс отражения радиолокационного сигнала от морской поверхности (МП) и на его основе разработана математическая модель, позволяющая учесть особенности формирования фоно- целевой обстановки при математическом моделировании радиолокационных головок самонаведения противокорабельных ракет.
В докладе проведен численный расчет и построение МП на основе предложенной математической модели и рассчитаны трехмерные графики ее

69
ЭПР. Приведены алгоритмы, использованные при расчете и результаты для одной из скоростей ветра.
ЛИТЕРАТУРА
1. Конаныхин Е.С., Лазиков Д.В. Реализация имитатора отраженных радиолокационных сигналов от подстилающей поверхности для полунатурного моделирования управляемых средств поражения класса "в-п" с радиолокационными системами конечного наведения.
В книге:
МОДЕЛИРОВАНИЕ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ Сборник тезисов докладов.
2018. С. 87.
2. Синицын И.А., Кислицын Ю.Д., Лазиков Д.В., Шуклин А.И.
Математическая модель радиолокационного сигнала, отраженного от морской поверхности//ФГУП «ГосНИИАС». «Труды ФГУП «ГосНИИ АС» вып.4 (330),
Москва, 2017 3. Винокуров В.И., Генкин В.А. и др. Морская радиолокация. – Л.:
Судостроение, 1986.
4. Хлебников Д. В., Кислицын Ю. Д., Конаныхин Е.С., Лазиков Д. В.
Особенности формирования фоно-целевой обстановки на комплексах полунатурного моделирования бортовых радиолокационных систем конечного наведения // ФГУП «ГосНИИАС». Юбилейная всероссийская научно- техническая конференция "Авиационные системы в XXI веке" Москва, 26-27 мая 2016 г.

70
ПОСТРОЕНИЕ ЗОНЫ ВОЗМОЖНЫХ АТАК ЛА ПРИ
ЗАДАННОЙ МАКСИМАЛЬНОЙ ДАЛЬНОСТИ
В.С. Кувшинов, А.Б. Владиславский (ФГУП «ГосНИИАС»)
При построении зоны возможных атак летательного аппарата класса “В-
П’’ возникает ряд трудностей. Для достижения лучшего результата приходится каждый раз выбирать оптимальный закон наведения в плоскости ОХZ, вводить его в программу и производить расчет. Кроме того, для ЛА с большим удлинением крыла для расчета аэродинамических характеристик в современной универсальной программе типа ANSYS необходимо предварительно построить нескольких вариантов общего вида с разным отклонением рулевых поверхностей в другой - конструкторской программе. Далее расчитать в программе ANSYS для каждого значения числа М, углов атаки и рыскания.
С другой стороны, для расчета максимальной дальности ЛА аэродинамической схемы, близкой к самолетной, существует ряд известных методик [1], [2]. Естественно, необходимо при расчете дальности учесть ограничения на минимально допустимую скорость при встрече с целью, продолжительность работы бортовых источников питания, дальность действия системы наведения, начальные высоту, скорость пуска, режим работы двигателя др.
Для построения зоны возможных атак предлагается оптимальная траектория с точки зрения минимизации траектории до цели. При этом необходимо выполнить разворот с максимальной перегрузкой, используя критерий оптимальности траектории Дубинса [3].
Исходя из сказанного, предлагается следующий закон наведения в плоскости вектора скорости начального пуска и точки цели – разворот по окружности с перегрузкой N, близкой к максимально допустимой, и радиусом
R=V
2
/(g*N).
В докладе приведено математическое решение построения зоны возможных атак для бомбы с крыльевым блоком американского производства
(SDB).
ЛИТЕРАТУРА
1. Остославский И.В.” Аэродинамика самолета” : Государственное издательство оборонной промышленности, Москва, 1957.
2. Бадягин А.А., Егер С.М. и др. “Проектирование самолетов”:
Издательство «Машиностроение», Москва, 1972.
3. Материалы второй научно-технической конференции в ГосНИИАС
“Навигация, наведение и управление летательными аппаратами”. Кикин И.С.
”Алгоритм автономного траекторного управления летательным аппаратом при выводе его на линию заданного направления”. Москва – Раменское, 2015.

71
ОПТИМАЛЬНОЕ СГЛАЖИВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ
ДИНАМИЧЕСКОГО СТЕНДА В РЕЗУЛЬТАТАХ ПОЛУНАТУРНОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
КОНЕЧНОГО НАВЕДЕНИЯ
Хисматов И.Ф., Исаев С.Е., Кологривов Д.А., Щеголев И.А., Афоников Н.А.
(ФГУП «ГосНИИАС»)
Одной из главных задач комплексов полунатурного моделирования
(КПМ) оптико-электронных систем конечного наведения (ОЭСКН) является воспроизведение условий среды функционирования исследуемых образцов.
Замена реальных факторов среды на воспроизводимые комплексом полунатурного моделирования приводит к тому, что в динамической системе
«ОЭСКН-КПМ» появляются побочные воздействия, обусловленные свойствами испытательного оборудования [1]. В следствии этого результаты функционирования системы конечного наведения в создаваемых на КПМ условиях отличаются от результатов, которые могут быть получены в условиях натурного применения.
Предлагается методический подход и алгоритмические решения оптимального оценивания информации оптико-электронной системы конечного наведения при выполнении её полунатурного моделирования с применением динамического стенда для воспроизведения движения линии визирования.
Предлагаемый подход основан на методе сглаживания в динамических системах по результатам наблюдения их состояния на закрепленном интервале
[2, 3]. Результаты оценивания учитывают динамические погрешности [4], возникающие при физическом воспроизведении движения линии визирования, а также сглаживают случайные воздействия динамического стенда, возникающие в условиях воспроизведения максимально возможных угловых скоростей.
Предлагаемый метод сглаживания на «закрепленном» интервале может быть применен для получения оценок результатов автономного полунатурного моделирования ОЭСКН. В таких экспериментах контур полунатурного моделирования не замыкается через инерциально-спутниковую систему управления летательного аппарата-носителя. В результате система конечного наведения функционирует как исполнительная система под действием входных сигналов либо в оптико-электронном канале, либо в канале целеуказания.
При автономном полунатурном моделировании могут быть оценены точностные показатели качества функционирования ОЭСКН как следящей системы. К ним в первую очередь относят вероятностные характеристики погрешности автосопровождения объекта интереса

разности между отработанным положением координатора и заданным.
ЛИТЕРАТУРА

72 1.
Хисматов
И.Ф.
Определение показателей эффективности функционирования оптико-электронных систем конечного наведения на основе сглаживания результатов полунатурного моделирования / И.Ф. Хисматов. –
Труды ГосНИИАС. Вопросы авионики.

2019. – №4(44) – С.51

67.
2 Бухалев В.А. Оптимальное сглаживание в системах со случайной скачкообразной структурой. – М.: Физматлит, 2013. – 188 с.
3 Бухалев В.А. Распознавание, оценивание и управление в системах со случайной скачкообразной структурой.

М.: Наука. Физматлит, 1996.

288 с.
4 Казаков И.Е., Исаев В.Н. Основы автоматических систем авиационного вооружения. Учебн. — М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1991. – 331 с.
МЕТОД АДАПТИВНОЙ ДВУХМОМЕНТНОЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ
АППРОКСИМАЦИИ ПРИ СГЛАЖИВАНИИ ФАЗОВЫХ КООРДИНАТ И
СОСТОЯНИЯ СТРУКТУРЫ ОБЪЕКТА НА ЗАКРЕПЛЕННОМ
ИНТЕРВАЛЕ
А.Ю.Федотов, Р.А.Плаксов, А.О. Попов, М.И. Хлопков (ВА ВКО),
А.А. Скрынников (ФГУП «ГосНИИАС»), В.А.Болдинов (МАИ)
Задача разработки оптимальных алгоритмов, определяющих законы распределения вектора состояния нелинейных динамических систем известна давно. Ее решение позволяет оценить потенциальные теоретические возможности нелинейного сглаживания в нелинейных динамических системах со случайными возмущениями и случайной скачкообразной структурой (ССС).
При решении задач оптимального дискретного сглаживания зашумленных дискретных измерений выделяют три различные постановки, имеющие практическое значение: сглаживание на закрепленном интервале, сглаживание в закрепленной точке и сглаживание с запаздыванием.
Рассмотрим систему со ССС, которая описывается следующей математической моделью (ММ) при наблюдении без запаздывания динамика фазовых координат
)
,
,
,
(
1 1
k
k
k
k
k
k
s
x
s
x





,
(1) их измерения
),
,
,
,
(
k
k
k
k
k
k
r
s
x
z



(2) смена состояний структуры
)
,
|
(
1
k
k
k
k
s
x
s
q

,
(3) индикатор (обнаружитель) состояния структуры
),
,
,
|
(
1 1
1 1
1





k
k
k
k
k
s
x
z
r

(4) неуправляемые случайные возмущения и помехи
)
,
(
k
k
k



,
(5)

73 при начальных условиях
)
,
(
0 0
0
s
x
f
,
(6) где
k
– дискретный момент времени оценивания (распознавания);
k
x
– вектор фазовых координат;
k
s
– вектор состояния структуры;
k
z
– выходные показания измерителя фазовых координат;
k
r
– выходные показания индикатора (обнаружителя) состояния структуры;
k

– вектор неуправляемых случайных возмущений (шумов возбуждения);
k

– вектор помех измерению;
),
(

k

)
(

k

– известные векторные детерминированные функции случайных аргументов;
)
(

k
q
и
)
(

k

– известные условные вероятности переходов;
)
,
(
k
k
k



– совместная функция распределения возмущений и помех;
)
,
(
0 0
0
s
x
f
– начальная совместная плотность вероятности фазовых координат и состояния структуры.
В задачах сглаживания на закрепленном интервале полагают, что интервал времени наблюдения постоянный, а момент времени, для которого находится оценка фазовых координат – переменный. Полученные рекуррентные алгоритмы оптимального сглаживания состоят из уравнений сглаживания и уравнений фильтрации, решение которых происходит как в «прямом», так и в
«обратном» времени. Затруднения возникают с аппроксимацией неизвестных распределений случайных величин, вычисляемых оптимальными алгоритмами, известными законами, позволяющими замкнуть полученную систему рекуррентных уравнений относительно первых двух моментов случайных величин.
Разработанный метод адаптивной двухмоментной параметрической аппроксимации условных плотностей вероятности фазовых координат смесью априорно задаваемых аппроксимирующих функций, позволяет повысить достоверность совместного сглаживания фазовых координат и состояния структуры объекта на закрепленном интервале и обеспечить приемлемый компромисс между точностью оценивания известного оптимального алгоритма
[1, 2] и простотой квазиоптимального алгоритма на основе двухмоментной параметрической аппроксимации.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты 19-08-00487а и
19-08-00502а).
ЛИТЕРАТУРА
1. Бухалев, В. А. Распознавание, оценивание и управление в системах со случайной скачкообразной структурой / В. А. Бухалев. – М.: ФИЗМАТЛИТ,
1996. – 283 с.
2. Бухалев, В. А. Оптимальное сглаживание в системах со случайной скачкообразной структурой / В. А. Бухалев. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2013. – 187 с.

74 3. Бухалев,
В. А.
Алгоритмическая помехазащита беспилотных летательных аппаратов / В. А. Бухалев, А. А. Скрынников, В. А. Болдинов. –
М.: ФИЗМАТЛИТ, 2018. – 192 с.
4. Метод распознавания в бортовой радиолокационной станции истребителя состояния групповой воздушной цели на основе теории систем со случайной скачкообразной структурой: монография / А. А. Филонов [и др.]; рук. авт. коллектива А. Ю. Федотов. – М.: ИД Академии Жуковского,
2019. – 309 с.
5. Алгоритм совместного траекторного сопровождения-распознавания функционального назначения самолетов, летящих в сомкнутом боевом порядке
/ А. В. Богданов, В. А. Голубенко, А. И. Княжев, А. А. Филонов // Системы радиоуправления. – 2018. – № 5. – С. 169–174.

75
МЕТОД АДАПТИВНОЙ ДВУХМОМЕНТНОЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ
АППРОКСИМАЦИИ ПРИ СГЛАЖИВАНИИ ФАЗОВЫХ КООРДИНАТ
И СОСТОЯНИЯ СТРУКТУРЫ ОБЪЕКТА
В ЗАКРЕПЛЕННОЙ ТОЧКЕ
А.Ю.Федотов, Р.А.Плаксов, А.О. Попов, М.И. Хлопков (ВА ВКО),
А.А. Скрынников (ФГУП «ГосНИИАС»), В.А.Болдинов (МАИ)
Д.В. Литвинова (ГЛИЦ)
Задача разработки оптимальных алгоритмов, определяющих законы распределения вектора состояния нелинейных динамических систем известна давно. Ее решение позволяет оценить потенциальные теоретические возможности нелинейного сглаживания в нелинейных динамических системах со случайными возмущениями и случайной скачкообразной структурой (ССС).
При решении задач оптимального дискретного сглаживания зашумленных дискретных измерений выделяют три различные постановки, имеющие практическое значение: сглаживание на закрепленном интервале, сглаживание в закрепленной точке и сглаживание с запаздыванием.
Рассмотрим систему со ССС, которая описывается следующей математической моделью (ММ) при наблюдении без запаздывания динамика фазовых координат нелинейная динамика фазовых координат
1 1
1
( ,
,
,
)
l
l
l
l
l
l
x
s x
s






,
(1) нелинейные измерения фазовых координат
1
( , ,
,
)
l
l
l
l
l
l
z
x s z




,
(2) условно-марковская смена состояний структуры
1 1
(
|
,
)
l
l
l
l
q s
x
s


,
(3) условно-марковский индикатор (обнаружитель) состояния структуры
1
( |
, ,
)
l
l
l
l
l
r x s r


,
(4) неуправляемые случайные возмущения и помехи
( ,
)
l
l
l
 

,
(5) при начальных условиях
)
,
(
0 0
0
s
x
f
,
(6) где
l
– дискретный момент времени;
l
x
– вектор фазовых координат;
l
s
– вектор состояния структуры;
l
z
– выходные показания измерителя фазовых координат;
l
r
– выходные показания индикатора (обнаружителя) состояния структуры;
l

– вектор неуправляемых случайных возмущений (шумов возбуждения);
l

– вектор помех измерению;
( ),
l


( )
l


– известные векторные детерминированные функции случайных аргументов; ( )
l
q

и
( )
l


– известные условные вероятности переходов;
( ,
)
l
l
l
 

– совместная функция распределения возмущений и помех;
)
,
(
0 0
0
s
x
f
– начальное совместное распределение вероятности фазовых координат и состояния структуры.

76
В задачах сглаживания в закрепленной точке полагают, что интервал времени наблюдения переменный, а момент времени, для которого находится оценка фазовых координат – постоянный. В отличие от сглаживания на закрепленном интервале полученные оптимальные алгоритмы работают только в «прямом» времени, используя текущую информацию от измерителя и индикатора. Затруднения возникают с аппроксимацией неизвестных распределений случайных величин, вычисляемых оптимальными алгоритмами, известными законами, позволяющими замкнуть полученную систему рекуррентных уравнений относительно первых двух моментов случайных величин.
Разработанный метод адаптивной двухмоментной параметрической аппроксимации условных плотностей вероятности фазовых координат смесью априорно задаваемых аппроксимирующих функций, позволяет повысить достоверность совместного сглаживания фазовых координат и состояния структуры объекта в закрепленной точке и обеспечить приемлемый компромисс между точностью оценивания известного оптимального алгоритма
[1, 2] и простотой квазиоптимального алгоритма на основе двухмоментной параметрической аппроксимации.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты 19-08-00487а и
19-08-00502а).
ЛИТЕРАТУРА
1.
Бухалев, В. А. Распознавание, оценивание и управление в системах со случайной скачкообразной структурой / В. А. Бухалев. – М.: ФИЗМАТЛИТ,
1996. – 283 с.
2.
Бухалев, В. А. Оптимальное сглаживание в системах со случайной скачкообразной структурой / В. А. Бухалев. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2013. – 187 с.
3.
Бухалев, В. А. Алгоритмическая помехазащита беспилотных летательных аппаратов / В. А. Бухалев, А. А. Скрынников, В. А. Болдинов. –
М.: ФИЗМАТЛИТ, 2018. – 192 с.
4.
Метод распознавания в бортовой радиолокационной станции истребителя состояния групповой воздушной цели на основе теории систем со случайной скачкообразной структурой: монография / А. А. Филонов [и др.]; рук. авт. коллектива А. Ю. Федотов. – М.: ИД Академии Жуковского,
2019. – 309 с.

77