Курсовая с практикой на тему РЛС кругового обзора не когерентная (секторного обзора) Моделирование задач обнаружения.

Содержание:

Введение. 3

1 Основы
пространственного обнаружения объектов. 5

1.1
Кинематические основы пространственного обнаружения объектов. 5

1.2 Задачи
обнаружения объектов. Зависимости обнаружения от траектории движения
наблюдателя и цели. 9

1.3
Структурная схема РЛС кругового обзора. 14

2
Моделирование задач обнаружения для РЛС с помощью среды Matlab/Simulink  16

2.1
Постановка задачи на моделирование. 16

2.2
Результаты моделирования. 18

Заключение. 21

Список
использованной литературы.. 22

Введение:

Явление обнаружения, в
том числе и для РЛС, представляет собой одну из важнейших сторон. При этом все
большую актуальность приобретают задачи пространственного поиска реальных
объектов в различных средах.

Основной целью
пространственного поиска и обнаружения является обнаружение разнообразных
сторонних объектов в обследуемом пространстве с определением их характера и
местоположения [1].

Объекты поиска (цели)
могут быть неподвижными (статическими) и подвижными, иметь различную природу и
располагаться в разных средах, например: летательные аппараты, разнообразные
предметы на поверхности Земли, корабли и судна, промысловая рыба и морские
животные и т.д.

 Задачей обнаружения объектов является
выработка оптимального плана поиска, обеспечивающего обнаружение объекта при
минимальных временных или ресурсных затратах. Принципиально изменяются
технологии поиска, а также его научно-техническая проблематика в результате
использования РЛС в качестве основных технических средств поиска.

Задача поиска возникает
тогда, когда требуется определить положение объекта, находящегося в заданной
области W
физического пространства с помощью поисковых средств.

Задачей обнаружения
объектов является выработка оптимального плана поиска, обеспечивающего
обнаружение целей при минимальных временных или ресурсных затратах. Положение
цели может задаваться с помощью некоторой плотности распределения.

В задачах обнаружения
рассматривают два критерия оптимизации процесса поиска:

1) максимум вероятности
обнаружения цели при заданных ограничениях на поисковые ресурсы;

2) минимум средней
продолжительности поиска. Во многих случаях данные критерии приводят к одной и
той же стратегии поиска. Сам поиск может осуществляться как одиночным
наблюдателем, так и группой наблюдателей.

Целью написания работы
является моделирование задачи обнаружения для РЛС кругового обзора с помощью
использования среды моделирования Matlab/Simulink.

При
написании работы были поставлены следующие задачи:

1.Изучить
вопросы пространственного обнаружения объектов;

2.
Рассмотреть функциональную схему РЛС кругового обзора;

3.Выполнить
постановку задачи моделирования

4.Выполнить
исследование модели задач обнаружения с помощью среды моделирования Matlab/Simulink.

Заключение:

В результате написания
курсовой работы проведено исследование задачи обнаружения цели для РЛС
кругового обзора.

В теоретической части
работы рассмотрены вопросы обнаружения сигналов, представлены формулы
вероятности обнаружения. Представлена структурная схема РЛС кругового обзора.

В практической части
работы выполнение моделирования задачи обнаружения. На вход системы был подан
Гауссовый импульс. Задачей являлось обнаружение сигнала и его обработка.
Разработанная модель справилась с задачей. Пути дальнейшего усовершенствования
модели – исследование обнаружения цели других видов сигналов.

При написании работы были
выполнены следующие задачи:

1.Изучены
вопросы пространственного обнаружения объектов;

2.
Рассмотрено функциональную схему РЛС кругового обзора;

3.Выполнено
постановку задачи моделирования

4.Выполнено
исследование модели задач обнаружения с помощью среды моделирования Matlab/Simulink.

Фрагмент текста работы:

1 Основы пространственного обнаружения объектов

1.1 Кинематические
основы пространственного обнаружения объектов В большинстве случаев наблюдатель и
цель движутся с постоянными курсом и скоростью, при этом:   v – скорость
наблюдателя; u – скорость
цели;   w – скорость
цели относительно наблюдателя (относительная скорость) [1,2].

Соотношение между w, u и v наилучшим
образом показывается построением векторного треугольника, причем, как видно на
рисунке 1.1,  представляет собой
разность векторов =–. Кроме того, на рисунке 1.1 показаны два важных угла:

φ — курсовой угол между  и , измеряемый от  к  по часовой стрелке;

q — относительный курс, угол между  и , измеряемый от  к  по часовой стрелке.

Обычно эти углы измеряются в
радианах и изменяются в пределах: 0£F£2p; 0£q£2p. Рисунок 1.1 — 
Истинные и относительные скорости и углы

Зависимость относительных величин  и q от угла φ (при постоянных v и u) наглядно
определяется построением круговых диаграмм A, B, C (рисунок 1.
2), соответствующих случаям v < u, v = u  и v > u. Рисунок 1.2 — Окружности относительных скоростей

В этом случае радиус окружности, по
которой движутся вектора   и , равен «u», а
расстояние от центра круга до точки O (конец ) равно v.

При изменении угла φ от 0 до 2p вектор  остается постоянным, а
вектор  вращается, причем
длина его остается постоянной, вектор же  изменяется как по
длине, так и по направлению.

Необходимо отметить, что в случае А
(при v < u)  может принимать все
направления (0£q£2p); в других случаях направления
вектора w ограничены
следующими пределами:

— при v = u, 1/2p£q£3/2p;

— при v ³ u, p-arcsin(u/v)£q£p+arcsin(u/v).

Это соответствует тому факту, что когда наблюдатель
движется быстрее чем цель, то относительное сближение последнего с первым
ограничены [1,3].

Когда v > u, одному
значению угла q соответствует два значения вектора
относительной скорости w, одно для
цели, приближающейся к наблюдателю, другое для цели, уходящей от наблюдателя.
Значению q=p±arcsin(u/v)
соответствует только одна величина w.

Значение относительной скорости w может быть
найдено с помощью теоремы косинусов или проектированием  и  на направление .

Следующая формула выражает относительные величины
через заданные: (1.1) Для
установления контакта между наблюдателем и целью, кроме скоростей и углов, надо
определить положение цели относительно наблюдателя в любой данный момент t. Одним из
методов определения места цели является получение дистанции до нее r,
относительно пеленга b и угла цели
a, которые
зависят от ранее полученных величин (рисунок 1.3). Рисунок 1.3 – Метод получения места цели