автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.14, диссертация на тему:Обработка пространственного распределения сигналов в оптической локации и радиовидении

На правах рукописи

ПОТАПОВ ДМИТРИЙ СЕРГЕВИЧ

ОБРАБОТКА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ В ОПТИЧЕСКОЙ ЛОКАЦИИ И РАДИОВИДЕНИИ

Специальность 05.12.14 «Радиолокация и радионавигация»

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва

2008

003460058

Работа выполнена на кафедре «Радиоприемных устройств» Московског авиационного института (государственного технического университета)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, с.н.с. Меркишин Г.В. доктор технических наук, профессор Антипов В.Н.

кандидат технических наук, доцент Бруханский А.В.

Ведущая организация:

ОАО «Корпорация Фазотрон-НИИР»

р

Защита состоится « 23» m<CbúM 2008 г.

часов на заседанш

Диссертационного Совета Д 212.125.03 при Московском авиационном институт (государственном техническом университете) МАИ по адресу: 125993, г. Москва, А-80 ГСП-3, Волоколамское шоссе, д. 4, зал заседаний ученого совета МАИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАИ.

«2.1» tiOJL¿}jL

Автореферат разослан « ¿-1» f 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета Д 212.125.03 с.н.с., к.т.н., доцент ( У М.И. Сычев

Актуальность работы

Работа посвящена задаче формирования локационными методами некоординатной нформации об объекте, находящемся на большом удалении. Важнейшей арактеристикой информационной системы является ее разрешающая способность, пределяющая возможность раздельного наблюдения близкорасположенных элементов онструкции объекта. Разрешающая способность по дальности обеспечивается спользованием сверхширокополосных сигналов. Для увеличения разрешающей пособности по азимуту необходимо применение антенн с большой апертурой. В случае амолетного локатора необходимый размер антенны достигается формированием в роцессе полета синтезированной апертуры (СА).

В радиолокаторах с синтезированной апертурой антенны (РСА) неконтролируемые раекторные нестабильности носителя РСА в процессе синтезирования апертуры, естабильности приемо-передающей аппаратуры, среды распространения излучения риводят к искажениям фазы принимаемого сигнала, что в свою очередь ведет к худшению разрешающей способности по азимуту. Для уменьшения влияния аекторных нестабильностей и увеличения разрешения на практике используется ожная специальная обработка принятого сигнала с учетом данных навигационного борудования (точность датчиков инерциальной навигационной системы часто не овлетворяет рассматриваемым задачам), сложные адаптивные алгоритмы обработки.

Анализируемый в работе метод восстановления изображения удаленного объекта нован на использовании только амплитудной информации в отраженном сигнале без мерения фазовой составляющей. Метод восстановления изображения заключается в ормировании структурного изображения наблюдаемого объекта на основе анализа остранственного распределения интенсивности отраженного объектом сигнала. На плитуду отраженных и принимаемых антенной сигналов турбулентность среды спространения, нестабильность движения носителя РСА не оказывают заметного ияния. Поэтому весьма актуальным является исследование возможности пользования информации об объекте, заложенной в амплитудном распределении.

Кроме того, весьма актуальным является вопрос обнаружения и извлечения формации об удаленных объектах, не обладающих достаточной отражающей особностью в радиодиапазоне (например, некоторые современные беспилотные

летательные аппараты). Большой практический интерес представляют обнаружение и извлечение информации об объектах, находящихся под водой. Весьма актуальной является рассматриваемая в работе задача обнаружения и извлечения информации об объектах, обладающих «блестящими» точками в оптическом диапазоне (оптико электронные приборы обычной и специальной техники), что позволяет проводив распознавание и идентификацию наблюдаемых объектов.

С учетом вышесказанного можно сделать вывод: разрабатываемые и исследуемы новые методы извлечения информации об удаленных объектах является актуальными.

Цель и задачи исследований

Цель работы заключается в разработке и исследовании новых методов извлечени информации средствами локации об удаленных объектах (наземных, воздушных подводных объектов техники) в оптическом и радиодиапазоне. Для достижения цел решаются следующие задачи:

анализ существующих методов радиовидения с помощью РСА, а также методо наблюдения в оптическом диапазоне;

анализ отражения радиосигнала от объектов техники;

разработка и исследование новых методов построения изображений объектов 1 анализ их эффективности при распознавании;

разработка и исследование новых методов восстановления структурног изображения объекта (в системе координат самого наблюдаемого объекта) на основ анализа пространственного распределения интенсивности отраженного объекто сигнала;

разработка методов практического применения интерференционных методов радиодиапазоне;

разработка и исследование методов формирования изображения объектов, н обладающих достаточным отражением в радиодиапазоне;

разработка и исследование методов формирования изображения объекто находящихся под водой.

Методы исследований

Для решения поставленных задач использовались методы и положения:

геометрической оптики, радиолокации, аналитической геометрии, гармонического нализа, дифференциального исчисления, численного анализа, имитационное и татистическое моделирование на ЭВМ.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в разработке и математическом описании етодов формирования структурного изображения удаленного объекта:

1. В радиодиапазоне - метод формирования структурного изображения удаленного бъекта на основе анализа амплитудных характеристик отраженного сигнала на апертуре нтенны;

2. Способ применения метода Гудмена с использованием нескольких опорных блестящих» точек на объекте с разными свойствами.

3. Метод использования модулированного оптического излучения при ормировании изображения объектов в турбулентной среде, а также радиопрозрачных бъектов;

4. Использование модулированного оптического излучения для наблюдения одводных объектов.

Практическая значимость работы

1. Практическая значимость работы состоит в том, что предложенный способ работки отраженного сигнала позволяет формировать структурное изображение аленного объекта в условиях турбулентной среды и значительных неконтролируемых ещениях носителя.

2. Предложенный способ обработки также позволяет производить быстрый поиск опавших и разбившихся самолетов без сложной обработки на базе

одернизированных стандартных метео-РЛС самолетов в сложных метеоусловиях с льшой поверхностью обзора.

3. В настоящее время отсутствуют методы наблюдения с борта ЛА объектов, ходящихся под водой. Разработанный и исследуемый метод измерения параметров аленных объектов в оптическом диапазоне на радиочастоте позволяет формировать ображение подводных объектов.

4. Интерференционный метод, использующий оптический сигнал, модулированный по интенсивности на радиочастоте, обеспечивает получение изображения объектов, выполненных из радио прозрачных материалов.

5. Большую практическую ценность имеет возможность формирования изображения комплекса «блестящих» в оптическом диапазоне точек, которые характерны для технических объектов, оснащенных разнообразными оптико-электронными приборами и светотехническими устройствами.

Реализация и внедрение результатов работы

Результаты работы внедрены при выполнении проекта в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы 20062008 г» Министерства образования и науки РФ, как существенная часть указанного проекта.

(см. НТО «Исследование фундаментальных основ создания опто-окусто- электронных систем слежения и управления для многоцелевых лазерных комплексов контроля параметров окружающей среды и удаленных объектов» аналитической ведомственно!" целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)» декабрь 2006, раздел 1.4., декабрь 2007, разделы 2, 3, июнь 2007, раздел 4.2).

Результаты работ использованы в 11 опубликованных работах, в том числе в 2-х рекомендованных ВАК.

Кроме того, разделы работы 4.1, 4.2 используются в учебном процессе МАИ дисциплинах: «Оптическая и инфракрасная локация», «Обработка сигналов пр формировании геометрических образов удаленных объектов» (специапьност радиотехника 21.03.02, специализация - оптико-электронные устройства).

По результатам исследований получен патент на полезную модель №69647 «Устройство формирования изображения подводных объектов».

Апробация работы

Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертаци докладывались и обсуждались на X международной научно-технической конференци студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика» (Москва, МЭИ 2004); XI международной научно-технической конференции студентов и аспиранто «Радиоэлектроника, электроника и энергетика» (Москва, МЭИ, 2005); IV молодежно!

аучно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии» Москва, «Радиофизика», 2005); 4-ой международной конференции «Авиация и осмонавтика-2005» (Москва, МАИ, 2005); научно-технической конференции молодых ченых «Информационные технологии и радиоэлектронные системы» (Москва, МАИ, 007); международной научно-технической конференции "СВЧ техника и елекоммуникационные технологии, Крымико-2007" (Севастополь, 2007), VI олодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные ехнологии» (Москва, «Радиофизика», 2008).

Рассматриваемый метод анализа сигнала был проверен на экспериментальных анных по диаграмме переизлучения самолета В-26 Marauder.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 2 работы в изданиях, екомендуемых ВАК России.

Структура н объем работы

Диссертация содержит введение, четыре главы, заключение, список литературы, риложения. Основная часть изложена на 122 страницах машинописного текста, держит 36 рисунков, 5 таблиц. Список литературы содержит 52 наименование, риложения занимают 32 страницы.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Амплитудное распределение сигнала на апертуре антенны радиоприемной стемы не зависит от случайных изменений сдвигов фазы сигнала в разных точках

риемной антенны и содержит необходимую информацию об относительном сположении отражающих излучение элементов конструкции лоцируемого объекта.

2. Возможна реализация метода Гудмена, предполагающего наличие хорошо ражающей излучение точки, достаточно удаленной от наблюдаемого объекта, если кой точки нет, а на самом объекте имеются «блестящие» точки с различными ойствами (например, во временной области).

3. Возможно использование огибающей амплитудно-модулированного сигнала в честве несущей частоты для реализации метода голограммы интенсивности и метода дмена.

4. Использование излучения оптического диапазона с амплитудной модуляцией на радиочастоте обеспечивает комплексирование достоинств оптического и радио диапазонов: широкий диапазон однозначных измерений положений отражающих точек с высокой направленностью и определенностью точек формирования отраженных сигналов оптического диапазона и их способностью распространения в водной среде и отражения от радиопрозрачных материалов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы цель и задачи исследований для ее достижения, раскрыты научная новизна, практическая ценность, приведены результаты реализации и апробации работы, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ методов радиовидения. В случае наблюдения наземного объекта с помощью самолетного локатора для получения высокой разрешающей способности применяется метод синтезированной апертуры. В реальных условиях при синтезировании апертуры возникают искажения траекторного сигнала, обусловленные различными дестабилизирующими факторами. К ним, в первую очередь, относятся нестабильности движения летательного аппарата (ЛА) - носителя радиолокационной станции с синтезированной апертурой (РСА), среды распространения электромагнитных волн и приемопередающей аппаратуры РСА. Искажениям подвергаются как амплитуда, так и фаза траекторного сигнала. Обычно амплитудные флуктуации траекторного сигнала за время синтезирования невелики и их влиянием можно пренебречь.

Компенсация траекторных нестабильностей (случайные отклонения от траектории) может осуществляться с помощью инерциальной навигационной системы (ИНС). Он обеспечивает измерение параметров движения носителя на интервале синтезирования высокой точностью. Проводится расчет фазового поправочного множителя последующая коррекция фазы опорного или отраженного сигнала. Часто требования п точности датчиков ИНС не выполняются, ошибки измерения параметров движени носителя РСА, имеющие случайный характер, приводят к наличию в полученно радиолокационном изображении (РЛИ) нескомпенсированной фазовой составляющей.

Также используются алгоритмы автофокусировки, в которых информация о фазовы нестабильностях для их компенсации извлекается из самого траекторного сигнала.

Значительное место в первой главе занимает анализ методов построения и описани изображений объектов, алгоритмов распознавания.

Структурное представление изображений позволяет существенно сократить объе необходимой для хранения изображения памяти. Оно основано на априорном выявлени в обрабатываемом изображении важных и существенных элементов и их структурны взаимосвязей и подборе удобных и компактных способов их описания. Структурно изображение наблюдаемого объекта целесообразно создавать на основе отдельны изображений элементов его конструкции, дающих сильный отраженный сигнал, то ест формирующих «блестящие» точки объекта.

Следует подчеркнуть, что положение «блестящих» точек и мощность отраженной олны остаются стабильными при значительных изменениях углов облучения, аблюдения и длины волны. Сохраняемость структурного изображения в большом иапазоне углов ракурса наблюдаемых объектов является важным моментом для ешения задачи распознавания. Она необходима, чтобы при сравнении изображения с талоном избежать трудоемкой процедуры перебора с малым шагом дискретизации по глам наблюдения, приводящей к большим вычислительным затратам.

Анализируется возможность описания структуры объекта через бинарные тношения ее элементов.

Объект наблюдения А можно представить в виде конечного множества элементов

, (л={л,},"|). Каждый ¡-й элемент характеризуется параметрами: независимые игнальные параметры В; и зависимые параметры у(1 ,„ (параметры связи с элементами „аг..ат множества А).

С учетом того, что при автоматизированной обработке сигналов используются не се элементы множества, а только некоторые из них, а также структурные связи между ими, удаленный объект наблюдения можно представить в виде А:

де /,/../ = 1,2,...« - индексы используемых элементов структурного представления ножества А; у,., - структурная связь (зависимый параметр) элементов а1,а1 ...а,.

Бинарные отношения у^ являются простейшими отношениями и характеризуются аиболее простым техническим исполнением.

При рассматриваемом структурном представлении объекта в виде небольшого числа блестящих» точек и стабильности их положения при существенном изменении углов блучения, наблюдения целесообразно использование классического корреляционного горитма распознавания. При обработке в ЭВМ для оценки близости наблюдаемого зображения к эталонному может быть использован корреляционный функционал вида

ае N - размерность наблюдаемого вектора V и вектора эталонного изображения у), оторый представляет собой выборочный нормированный и центрированный оэффициенткорреляции векторов уи».

Во второй главе разрабатывается и анализируется новый метод радиовидения на снове метода голограммы интенсивности.

В оптическом диапазоне для устранения влияния турбулентности атмосферы на ассе распространения излучения используются интерференционные методы. Метод лограммы интенсивности позволяет получить функцию автокорреляции объекта, по оторой непосредственное восстановление объекта возможно лишь путем подбора его ачального вида и рекурсивного приближения к оригиналу, что трудоемко и требует ачительных вычислительных затрат.

Исследование структуры голограммы интенсивности показывает, что в зоне раунгофера ее можно представить как линейную сумму пространственных гармоник,

А = (](В„ВГ...В,, Ги.Л

(1)

(1)

каждая из которых обязана своим появлением взаимодействию сигналов от различных пар «блестящих» точек { и] удаленного объекта.

Пространственная гармо«"«-я с; пйга1плми!и ; и; птотттслйи имеет вид:

где Е - амплитуда поля в области отражающих точек, А|, А| - коэффициенты отражения 1-й и .¡-й точек; X, - длина волны излучения; 2 - расстояние от плоскости приема (IV до области отражающих точек; к=2л/Х; х„ Х|, у( - координаты ¡-й и _|'-й точек по осям ц и V соответственно в плоскости ху, связанной с пространством отражателей; 5г - проекция расстояния между ¡-й и ]-й точками на ось г (ось наблюдения). Здесь источник излучения находится в точке [х=0, у=0, г=0.

Анализируется возможность применения метода на основе голограммы интенсивности в радиолокации при обработке сигнала РСА. В этом случае информационная составляющая сигнала при некоторых ограничениях представляет собой линейную сумму слагаемых вида:

где С - некоторый коэффициент, определяемый мощностью передатчика, дальностью до цели, коэффициентом усиления антенны, длиной волны, г0 - дальность до цели при 1=0 (середина интервала накопления сигнала от цели), Ум, - проекции вектора скорости V ЛА на соответствующие оси, р - угол наблюдения в горизонтальной плоскости, Дх, Ду расстояние между отражателями 1 и] по оси х и у соответственно.

Полученные аналитические выражения и графические зависимости позволяю оценить потенциальное разрешение структурного изображения, необходимые значения параметров для его обеспечения (прежде всего время синтезирования Тс (при заданны V, г0, X, р)), ограничения, обусловленные тем, что объект наблюдения находится не зоне Фраунгофера синтезированной апертуры и связанная с этим невозможност пренебрежения сферичностью фронта волны, влияние траекторных нестабильносте" носителя РЛС.

Выделив с помощью спектрального анализа параметры отдельных гармоник, по ни можно определить относительное положение отражателей («блестящих» точек) и и коэффициенты отражения, и, таким образом, восстановить структурное изображени объекта. Получаемая при этом двузначность изображения не играет существенной роли задаче распознавания наблюдаемых объектов.

Формирование структурного изображения удаленного объекта осуществляется помощью амплитудной фильтрации гармоник на нескольких интервалах синтезировани с последующим совместным анализом их параметров, а именно - амплитуды и частоты Изображение формируется в системе координат наблюдаемого объекта (а не в систем координат наблюдателя), что сокращает число вариантов перебора по углам ракурса процедуре распознавания.

В результате амплитудной селекции гармоник и их анализа формируются п(п-1)/ (где п - число отражателей) векторов у,, = ^//ЦАУ/,)}» отображающих бинарные отношени

между 1 и ] отражателями. Вектору уц = соответствует два возможны

относительных положения отражателей 1 и ] в плоскости ху (рис. 1 (а), (б)). Положени

(3)

(4)

очки 1 выбирается произвольно, так как определяются относительные координаты точек ' и] (рис. 1 (в)).

(а)

(в)

N

У (б)

к1 у

} к

Рис. 1

Рис.2

Три отражателя образуют три гармоники 01к, 01к, по результатам анализа оторых в трех интервалах накопления формируются три вектора у^ уц.У,к По ним можно вузначно зафиксировать относительные положения точек ¡, к (рис. 2). Двузначность буславливается двузначностью размещения точки ] относительно отражателя 1 на сновании = |дх17|,|ду1;|}. Положение к-ой точки может быть определено на основании у^

¡к (рис. 2). Таким образом, восстанавливается положение каждой следующей к-ой точки тносительно наиболее ярких I и].

Проанализирована возможность определения расстояния между «блестящими» очками вдоль оси г.. Начальная фаза гармоники пропорциональна Дг разности хода игнала между ними в момент времени 1=0, которая в свою очередь Дг и Дг. Таким Аж

—Дг. Неоднозначность фазовых измерений приводит к

бразом сра = -^-Дг

еоднозначности определения координаты г.

Л Л Л л

Дг и (т ±2тт)— = (рп —±п—= Дг0 ±п—, п=0,1,2,..., 47Г 4;Г 2 0 2

де Дго - расстояние, соответствующее главному значению фазы (при п=0).

Пусть на основании операции 2^ в пространстве (х, у, г) восстанавливается точка к ножества Ы, размещаемого относительно точки 1 (точка отражения). Образуемая при зменении ] последовательность операций 2$ дает ряд возможных (разрешенных ею) оложений искомой точки. Координата точки = {х!с,ук,2к\ в пространстве (х, у, т)

авна = Р| 2^ . Если и —»со, то координата гк определяется однозначно.

На самом деле Дг « Аг

2-г,

Слагаемым где Ь — высота полета,

о у

пренебречь нельзя, так как при Дг=50км, Ду=5м, Ь=1000м = ^ ^

= 0,1м>Х, (при

г0 5-10 Х.=3см).

Значение |Ду| может быть определено из рассмотренного ранее анализа периодов гармоник, знак же |Ду| не известен, что существенно затрудняет процедуру определения расстояния между «блестящими» точками вдоль оси х. Кроме того, точность определения |Ду| не удовлетворяет рассматриваемой задачи восстановления положения отражателей вдоль оси г.

Таким образом, из-за малой длины волны и большой степени неоднозначности восстановление положения отражателей вдоль оси ъ на практике труднореализуемо.

Структурная схема системы, реализующая предлагаемый метод, представлена на рис. 3.

Рис. 3. Структурная схема информационной системы

Высокочастотная часть схемы состоит из передатчика (ПРД), антенного устройства, приемника (ПРМ) и квадратичного амплитудного детектора (АД). Сигнал передатчика (ПРД) через антенный переключатель (АП) попадает в антенну и излучается в направлении наблюдаемого объекта.

Отраженный сигнал через приемник (ПРМ) и квадратичный амплитудный детектор, поступает на АЦП, где преобразуется в цифровую форму. С выхода аналого-цифрового преобразователя АЦП сигнал поступает в цифровую систему обработки (ЦСО), которая представляет собой программируемый процессор сигналов. В блоке ЦСО осуществляется выделение гармоник {в^} и их анализ в соответствии с рассматриваемым способом.

Было проведено моделирование на ЭВМ по восстановлению положения вдоль оси х отражателей и их яркости в одном элементе по дальности. Отражатели вдоль оси х размещались по равномерному закону распределения вероятности. Отраженный сигнал

моделировался как сумма сигналов от отражателей «(¿)= где -

текущее расстояние от фазового центра антенны (ФЦА) ЛА до ¡-го отражателя. Амплитуды сигнала Ц, а также отсчеты шумового сигнала генерировались по закону Рэлея. Выходной сигнал квадратичного АД математически моделировался как и,„(0 = 1т2(м(г)). Перед дискретным преобразованием Фурье (ДПФ) сигнала

осуществлялось вычитание постоянной составляющей, величина которой велика и затрудняет анализ спектра в области низких частот. Для уменьшения уровня боковых лепестков сигнала после ДПФ использовалась амплитудно-весовая обработка. Затем

существлялась операция ДПФ сигнала с добавлением 7Ы0ТСЧ. нулей (Ыотсч. - число ременных отсчетов сигнала) для последующего анализа спектра сигнала с целью елекции гармоник — определения их частот (номера частотного отсчета) и амплитуд.

Селекция гармоник осуществлялась путем анализа ширины областей ненулевых нформационных отсчетов спектра. После выделения гармоник, их ранжирования по быванию амплитуды осуществлялась процедура восстановления положения тражателей вдоль оси х в соответствии с рассмотренным выше методом. Под равильным восстановлением структурного изображения понималось определение оложения всех искомых точек объекта по оси х с определением их яркости, ероятность правильного восстановления определялась как отношение количества равильно восстановленных изображений «блестящих» точек к общему количеству иклов прогона программы по восстановлению изображения.

Результаты моделирования представлены на рис. 4. Здесь представлено семейство •ривых для разного количества отражателей. Под отношением сигнал/шум здесь онимается отношение среднеквадратического отклонения (СКО) амплитуды сигнала и ума.

_с/ш_

2 "бл. точки"--3 "бл. точки" - - - - 4 "5л. точки" — - - 5 "бл. точек"

Рис.4

Из рис. 4 видно, что при отношении с/ш больше, чем 2,5, вероятность правильного осстановления не изменяется с увеличением СКО амплитуды сигнала по отношению уму. Качество восстановления положения отражателей и их яркости зависит от ачества селекции гармоник и реализации процедуры обработки.

Из рис. 4 видно, что вероятность определения относительного положения двух тражателей стремится к единице при отношении с/щ больше четырех. Однако при екоторых меньших значениях с/ш она меньше величины правильного восстановления бъектов из трех, четырех и пяти отражателей. Это объясняется тем, что при тносительно высоком шуме в спектре появляются ложные максимумы, принимаемые за армоники. Реальные же гармоники связаны между собой положением на частотной оси

и амплитудами, что при большем их количестве и учете при обработке их взаимосвязи позволяет как бы увеличить отношение с/ш.

Проведенное моделирование позволяет оценить эффективность рассмотренного метода для восстановления структурного изображения объекта.

В качестве примера подтверждения рассматриваемого метода приводится анализ диаграммы переизлучения известного двухмоторного самолета В-26 Marauder (рис. 5). Производится расчет расстояния между «блестящими» точками при наблюдении спереди, предположительно образованными двумя двигателями самолета и носовой

частью фюзеляжа, в направлении, перпендикулярном линии наблюдения.

им

Рис. 5 а) Диаграмма переизлучения самолета В-26 Marauder (А.=10 см) б) Конструкция самолета В-26 Marauder (вид сверху)

Рассчитанные по диаграмме переизлучения расстояния между указанными элементами самолета показывают хорошее совпадение с реальными размерами.

Предлагается практическое приложение рассматриваемого выше интерференционного метода получения информации об удаленных объектах - задача поиска пропавших самолетов.

Основной целью поиска является быстрое обнаружение объекта, которое затруднено при обычно используемом визуальном методе обзора при облете районов поиска на малой высоте ввиду ограниченности области обзора и необходимости, вследствие этого, совершать много полетов, чтобы перекрыть большую площадь. Радиолокационный обзор поверхности с большой высоты с регистрацией интерференционной картины, формируемой с элементов разрешения с большими линейными размерами, позволяет, во-первых, существенно сократить время поиска, во-вторых, проводить поиск в сложных метеоусловиях и в ночное время суток, при которых метод визуального поиска не работает.

Анализируется возможность применения метеонавигационной радиолокационной станции «Гроза» для решения данной задачи.

В третьей главе разрабатывается метод радиовидения на основе метода Гудмена. Метод Гудмена является частным случаем метода голограммы интенсивности, но, в отличие от последнего, позволяет получить изображения удаленного объекта, а не его

втокорреляционную функцию при наличии точечного отражателя вблизи объекта аблюдения.

В качестве примера объектом наблюдения служил двухмоторный самолет, при аботе двигателей которого возникают вибрации (левый двигатель с частотой^, правый /2). Следовательно, коэффициент отражения «блестящей» точки, образованной ыпуклой поверхностью двигателя будет изменяться во времени с частотой /, (/2). ависимость коэффициента отражения от времени позволяет определить, какие из армоник образованы левым, а какие правым двигателем, т.е. разделить эти гармоники, акое разделение гармоник можно осуществить с помощью временных фильтров.

Для восстановления относительного положения «блестящих» точек, расположенных а левом (правом) крыле, используется метод Гудмена. В этом случае «блестящая» очка, образованная правым (левым) двигателем, является точечным отражателем, еобходимым, в соответствии с методом Гудмена, для получения изображения блестящих» точек, расположенных на левом крыле (правом крыле).

Чтобы исключить влияние близких к двигателям «блестящих» точек, которые сложняют восстанавливаемое изображение, используется высокочастотная фильтрация исключаются низкочастотные гармоники) на выходе каждого из двух временных ильтров.

На выходе ВЧ фильтров в соответствии с методом Гудмена осуществляется перация дискретного преобразования Фурье (ДПФ) и стыковка результатов друг с ругом.

В соответствии с вышесказанным схема обработки распределения интенсивности игнала выглядит следующим образом (рис. б).

Рис. 6

В четвертой главе предлагается метод наблюдения удаленных объектов, не бладающих достаточно сильным отражением энергии в радиодиапазоне (например, еметаллические беспилотные летательные аппараты, а также наблюдение подводных бъектов) при помощи информационных систем оптического диапазона с гармонической одуляцией излучения.

Использование в качестве носителя информации огибающей оптического излучения начительно уменьшает влияние искажений, вызываемых неоднородностями и урбулентностью на трассе распространения излучения.

Объект Оптико-

наблюдения электронная

г ч-

система ¿V

/

X ц

Пространство Пространство

"с

V р

* п

Рис. 7. Взаимное расположение систем координат в пространстве предмета у„ и в пространстве оптико-электронной системы Р

Использование излучения оптического диапазона с гармонической амплитудной модуляцией (АМ) или модуляцией по интенсивности (МИ) на радиочастоте уменьшает степень неоднозначности при определении бинарных отношений элементов структуры удаленного объекта в направлении оптической оси ъ (рис. 7), обусловленной малой длиной волны оптического сигнала.

Формирование переменной составляющей, отображающей бинарное отношение ¡-го и .¡-го элементов в пространстве Р (рис. 7) происходит аналогично сложению полей на несущей частоте излучения: например, для отражённых от двух точек сигналов с гармонической модуляцией по интенсивности J = J0(\ + msm2]tfilt) (I - интенсивность излучения) при некогерентном суммировании сигналов на фоточувствительной поверхности фотодетектора результирующая интенсивность равна Jz =J0I +Jí¡J+mJ<¡lsm(2лfut + <pl)+mJ0Jsm(2мf^,t + <pi) =

Jm, СО+JmJ СОв

Исследуется влияние фазовых искажений аф на относительную яркость возникающих с ростом величины искажений ложных точек в пространстве К„. Увеличение числа суммируемых сигналов приводит к ослаблению влияния фазовых искажений (сравнивались апертуры с числом элементов 32x32 и 64x64), однако пороговые значения флуктуаций фазы <тФП, определяемые как область резкого возрастания зависимости относительной яркости ложных точек от аф, практически не изменяются.

Определен критерий выбора частоты модуляции Гм на основе величины предельных флюктуаций фазы.

Определено пороговое значение флуктуаций фазы, равное аФП - (2 - 2.5) рад.

Неоднородности и турбулентность на трассе распространения электромагнитной волны приводят к тому, что помимо рассеяния и поглощения излучения наблюдаются изменения <5 во времени его распространения и связанные с ними флуктуации фазы на трассе распространения (офтр), оказывающие существенное искажающее влияние на фазу сигнала. Очевидно, что чем ниже частота электромагнитного излучения, тем меньше

"»„""■Г/ ' - г . , г

= , „„„„,, ' Л,, = «/оу

тношение &!Т (Т - период излучения) и, следовательно, меньше среднеквадратическое начение флуктуаций фазы на трассе. Поэтому использование в качестве носителя шформации огибающей оптического излучения, частота которой на несколько порядков иже (радиодиапазон) и, следовательно, отношение ЗЧТИ (Гл, - период модуляции) ущественно меньше, значительно уменьшает влияние искажения фазы сигнала, ызываемых неоднородностями и турбулентностью на трассе его распространения.

Среднеквадратическая величина флуктуаций фазы равна

аФТ. =-ЯаФ.тр + а1.Ф ' (6)

де афф - среднеквадратические значения флуктуаций фазы из-за ошибок в измерении азы, обусловленных шумами электронного тракта и погрешностями измерителя фазы.

Предельные значения обусловлены необходимостью выполнения условия

«Е < °ФП •

Произведена оценка разрешения двух отражателей рассматриваемым в работе етодом. Например, при Дх=1 см, расстоянии между окнами приема сигнала Ъ = 20 ми м > 0,2 ГГц разность фаз от двух отражателей превышает 0,1°, что больше огрешности измерителей фазы.

Актуальной задачей является наблюдение морских подводных объектов, что в антиметровом радиодиапазоне является невозможным. Излучение оптического иапазона дает возможность наблюдения объектов под водой, однако, даже небольшое олнение морской поверхности вызывает сильное искажение фазовой составляющей игнала. По результатам моделирования на рис. 8 представлены значения относительной азности времени распространения сигнала при наблюдении объекта в воде на

азной глубине 1 на дальности 500 м. Из-за волнения морской поверхности принимаемый азными окнами сигнал проходит разное расстояние в воде. При этом возникает адержка одного сигнала относительно другого из-за разной скорости распространения вета в воде и в воздухе. Здесь расстояние между окнами приема сигнала Ь = 20 м, мплитуда морской волны Аш =1м, период Тш =5м (рис. 8 (а)), амплитуда морской олны Аш = 0,1 м, период Тш = 1м (рис. 8 (б)).

5&ТМ а-Т^хЮ"1

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.5 0.9 1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

ГГц ^ь ГГц

Рис. 8 (а) Рис. 8 (б)

Значения относительной разности времени распространения сигнала при а) Аш = 1 м, Тш = 5 м, б) Аш = 0,1 м, Тш = 1 м.

Приведенные значения <$/Г„ позволяют качественно оценить ожидаемые результаты по восстановлению изображения подводных объектов.

Описана возможность по созданию синтезированной апертуры с помощью оптических систем с малым числом каналов в зоне Фраунгофера.

[]

-0"

-в-

□

Рис. 9. Синтезированная апертура /ДЛ,/А,2 ••• /„,,,

На рис. 9 представлена четырёхоконная система, позволяющая создать крестообразную синтезированную апертуру по осям ц и V. Для этой цели частота Гм изменяется. Так как отражение сигнала от объекта определяется несущей частотой, т.е. частотой оптического излучения, то диаграмма отражения не изменяется при разных Гм. Изменение же частоты Гм эквивалентно смещению окон по осям ц и V. При использовании гп частот модуляции (т.е. имеется набор значений /,л,/,,2в пространстве реализуется многооконное преобразование с количеством окон 2т по осям ц и V.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработан способ формирования структурного изображения удаленного объекта

на основе метода голограммы интенсивности. Предложенный метод заключается в формировании структурного изображения наблюдаемого объекта на основе пространственного распределения интенсивности сигнала. Получены необходимые зависимости и соотношения для определения разрешающей способности системы и требований к ее энергетике.

2. Описана методика обобщенного описания структурного изображения наблюдаемого объекта в его системе координат на основе использования бинарных отношений между элементами конструкций объекта, дающими сильный отраженный сигнал.

3. Сделана оценка эффективности рассматриваемого метода на базе проведенного моделирования по определению положения «блестящих» точек и их яркости.

4. Подтверждена практическая ценность формирования некоординатной нформации по методу голограммы интенсивности на примере определения еометрических параметров самолета В-26.

5. Предложено практическое приложение интерференционного метода получения нформации об удаленных объектах - поиск пропавших самолетов, позволяющий, во-ервых, существенно сократить время поиска, во-вторых, проводить поиск в сложных етеоусловиях и в ночное время суток, при которых метод визуального поиска евозможен.

6. Разработан способ формирования структурного изображения удаленного объекта а основе «окрашенных» «блестящих» точек и метода Гудмена.

7. Разработан метод регистрации параметров удаленных объектов с помощью птических систем с модулированным по интенсивности излучением, позволяющий ешать следующие задачи:

формирование изображения объектов, не обладающих достаточным отражением в адиодиапазоне;

формирование изображения объектов, находящихся под водой;

формирование изображения объектов, обладающих «блестящими» точками в птическом диапазоне (оптико-электронные приборы обычной и специальной техники), пределены требования по выбору частоты модуляции.

8. Разработана методика расчета ЭПР реальных объектов, содержащих хорошо тражающие элементы конструкции с известными характеристиками отражающих войств, позволяющая проводить быструю оценку диаграммы переизлучения, не ребующая больших вычислительных затрат.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России

1. Г.В. Меркишин, Д.С. Потапов. Оптико-электронные информационные системы с одулированным излучением. //Информационно-измерительные и управляющие истемы. - 2007. - № 11.

2. М.С. Орлов, С.А. Винокуров, Д.С. Потапов. Расчёт параметров зон обзора оверхности Земли и их связь с размерами поля отображения бортового индикатора в виационных РЛС. - М.: Радиотехника, 2007 -№11.

Публикации в других изданиях

3. Д.М. Гончаров, М.А. Наумов, Д.С. Потапов, И.В. Сливин. «Анализ и синт радиосистем поиска пропавших самолетов». Радиоэлектроника, электроника энергетика // Десятая международная научно-техническая конференция студентов аспирантов: Тез. докл. - М.:МЭИ, 2004.

4. Потапов Д.С., Меркишин Г.В. «Система радиовидения технических объекто (объектов с металлической поверхностью) на базе амплитудной информации) Радиоэлектроника, электроника и энергетика // Одиннадцатая международная научн техническая конференция студентов и аспирантов: Тез. докл. - М.:МЭИ, 2005. Т. 1.

5. Г.В. Меркишин, Д.С. Потапов. «Комплексные системы формировани изображений удаленных объектов». 4-я международная конференция «Авиация космонавтика-2005». 10-13 октября 2005 года. Москва. Тезисы докладов. - М.: Изд-в МАИ, 2005.-168 с.

6. Г.В. Меркишин, В.В. Попов, Д.С. Потапов. «Системы радиовидения повышенным разрешением на основе голограммы интенсивности и метода Гудмена» Труды IV молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь перспективные технологии». - М.: 17-18 марта, ОАО «Радиофизика», 2005.

7. Г.В. Меркишин, Д.С. Потапов. «Система радиовидения технических объектов» Проектирование, конструирование и производство авиационной техники / Под ред Проф. Ю.Ю. Комарова. - М.: Изд-во МАИ, 2005. - 340 е.: ил.

8. Афонин К. Н., Евстигнеев В. Л., Меркишин Г. В., Потапов Д. С. «Интерференционные системы для определения геометрических параметров удаленного объекта». Конференция КрыМиКо'2007. Тезисы докладов. - Севастополь, 2007.

9. Афонин К. Н., Евстигнеев В. Л., Меркишин Г. В., Потапов Д. С. «Влияние помех в быстродействующих интерференционных измерителях». Конференция КрыМиКо'2007. Тезисы докладов. - Севастополь, 2007.

10. Г.В. Меркишин, В.В. Попов, Д.С. Потапов. «Системы радиовидения на основе метода голограммы интенсивности». Труды VI молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии». - М.: ОАО «Радиофизика», 2008.

11. Г.В. Меркишин, В.В. Попов, Д.С. Потапов. «Системы видения под водой с модулированным оптическим излучением». Труды VI молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии». - М.: ОАО «Радиофизика», 2008.

12. Г.В. Меркишин, Д.С. Потапов. «Устройство формирования изображения подводных объектов». Патент на полезную модель №69647.

Введение.

1. Анализ методов радиовидения.

1.1 Анализ методов радиовидения.

1.2. Методы описания изображений удаленных объектов.

1.3. Анализ отражения сигнала от технических объектов.

1.4. Описание структуры объекта через бинарные отношения.

1.5. Распознавание наблюдаемых объектов, представленных их структурным описанием на основе бинарных отношений.

1.5.1. Методы распознавания и выделения характерных признаков наблюдаемых объектов.

1.5.2. Алгоритмы распознавания.

2. Системы радиовидения на основе метода голограммы интенсивности.

2.1 Метод голограммы интенсивности.

2.2 Системы радиовидения на основе метода голограммы интенсивности.

2.2.1. Определение относительного положения двух «блестящих» точек.

2.2.2. Восстановление структурного изображения объекта.

2.2.3. Структурная схема информационной системы.

2.2.4 Моделирование восстановления структурного изображения в виде блестящих» точек.

2.3. Использование в технических задачах.

2.3.1. Анализ диаграммы переизлучения самолета В-26 Marauder.

2.3.2 Методика расчета диаграммы переизлучения реальных объектов.

2.3.3. Интерференционный поиск разбившихся самолетов.

3. Системы радиовидения на основе метода Гудмена.

3.1. Метод Гудмена.

3.2. Системы радиовидения на основе метода Гудмена.

4. Системы видения с модулированным оптическим излучением.

4.1 Системы видения с модулированным оптическим излучением.

4.2. Анализ влияния фазовых искажений.

4.3. Выбор частоты модуляции оптического излучения.

4.4. Синтезированная апертура.

Актуальность работы

Работа посвящена задаче формирования локационными методами некоординатной информации об объекте, находящемся на большом удалении. Важнейшей характеристикой информационной системы является ее разрешающая способность, определяющая возможность раздельного наблюдения близкорасположенных элементов конструкции объекта. Разрешающая способность по дальности обеспечивается использованием сверхширокополосных сигналов. Для увеличения разрешающей способности по азимуту необходимо применение антенн с большой апертурой. В случае самолетного локатора необходимый размер антенны достигается формированием в процессе полета синтезированной апертуры (СА).

В радиолокаторах с синтезированной апертурой антенны (РСА) неконтролируемые траекторные нестабильности носителя РСА в процессе синтезирования апертуры, нестабильности приемо-передающей аппаратуры, среды распространения излучения приводят к искажениям фазы принимаемого сигнала, что в свою очередь ведет к ухудшению разрешающей способности по азимуту. Для уменьшения влияния траекторных нестабильностей и увеличения разрешения на практике используется сложная специальная обработка принятого сигнала с учетом данных навигационного оборудования (точность датчиков инерциальной навигационной системы часто не удовлетворяет рассматриваемым задачам), сложные адаптивные алгоритмы обработки.

Анализируемый в работе метод восстановления изображения удаленного объекта основан на использовании только амплитудной информации в отраженном сигнале без измерения фазовой составляющей. Метод восстановления изображения заключается в формировании структурного изображения наблюдаемого объекта на основе анализа пространственного распределения интенсивности отраженного объектом сигнала. На амплитуду отраженных и принимаемых антенной сигналов турбулентность среды распространения, нестабильность движения носителя РСА не оказывают заметного влияния. Поэтому весьма актуальным является исследование возможности использования информации об объекте, заложенной в амплитудном распределении.

Кроме того, весьма актуальным является вопрос обнаружения и извлечения информации об удаленных объектах, не обладающих достаточной отражающей способностью в радиодиапазоне (например, некоторые современные беспилотные летательные аппараты). Большой практический интерес представляют обнаружение и извлечение информации об объектах, находящихся под водой. Весьма актуальной является рассматриваемая в работе задача обнаружения и извлечения информации об объектах, обладающих «блестящими» точками в оптическом диапазоне (оптико-электронные приборы обычной и специальной техники), что позволяет проводить распознавание и идентификацию наблюдаемых объектов.

С учетом вышесказанного можно сделать вывод: разрабатываемые и исследуемые новые методы извлечения информации об удаленных объектах является актуальными.

Цель и задачи исследований

Целью диссертации является разработка и исследование новых локационных методов извлечения информации об удаленных объектах (наземных, воздушных, подводных объектов техники) в оптическом и радиодиапазоне. Для достижения цели решаются следующие задачи: анализ существующих методов радиовидения с помощью РСА, а также методов наблюдения в оптическом диапазоне; анализ отражения радиосигнала от объектов техники; разработка и исследование новых методов построения изображений объектов и анализ их эффективности при распознавании; разработка и исследование новых методов восстановления структурного изображения объекта; разработка методов практического применения интерференционных методов в радиодиапазоне; разработка и исследование методов формирования изображения объектов, не обладающих достаточным отражением в радиодиапазоне; разработка и исследование методов формирования изображения объектов, находящихся под водой.

Методы исследований

Для решения поставленных задач использовались методы и положения геометрической оптики, радиолокации, аналитической геометрии, гармонического анализа, дифференциального исчисления, численного анализа, имитационное и статистическое моделирование на ЭВМ.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в разработке и математическом описании новых методов формирования структурного изображения удаленного объекта:

1. В радиодиапазоне - метод формирования структурного изображения удаленного объекта на основе анализа амплитудных характеристик отраженного сигнала на апертуре антенны;

2. Новый способ применения метода Гудмена с использованием нескольких опорных «блестящих» точек на объекте с разными свойствами.

3. Метод использования модулированного оптического излучения при формировании изображения объектов в турбулентной среде, а также радио прозрачных объектов;

4. Использование модулированного оптического излучения для наблюдения подводных объектов.

Практическая значимость работы

1. Практическая значимость работы состоит в том, что предложенный способ обработки отраженного сигнала позволяет формировать структурное изображение удаленного объекта в условиях турбулентной среды и значительных неконтролируемых смещениях носителя.

2. Предложенный способ обработки также позволяет производить быстрый поиск пропавших и разбившихся самолетов без сложной обработки на базе модернизированных стандартных метео-РЛС самолетов в сложных метеоусловиях с большой поверхностью обзора.

3. В настоящее время отсутствуют методы наблюдения с борта ЛА объектов, находящихся под водой. Разработанный и исследуемый метод измерения параметров удаленных объектов в оптическом диапазоне на радиочастоте позволяет формировать изображение подводных объектов.

4. Интерференционный метод, использующий оптический сигнал, модулированный по интенсивности на радиочастоте, обеспечивает получение изображения объектов, выполненных из радио прозрачных материалов.

5. Большую практическую ценность имеет возможность формирования изображения комплекса «блестящих» в оптическом диапазоне точек, которые характерны для технических объектов, оснащенных разнообразными оптико-электронными приборами и светотехническими устройствами.

Реализация и внедрение результатов работы

Результаты работы внедрены при выполнении проекта в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы 2006-2008 г» министерства образования и науки РФ, как существенная часть указанного проекта. см. НТО «Исследование фундаментальных основ создания опто-окусто-электронных систем слежения и управления для многоцелевых лазерных комплексов контроля параметров окружающей среды и удаленных объектов» аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)», декабрь 2006, раздел 1.4., декабрь 2007, разделы 2, 3, июнь 2007, раздел 4.2.).

Результаты работ использованы в 11 опубликованных работах, в том числе в 2-х, рекомендованных ВАК.

Кроме того, разделы работы 4.1, 4.2 используются в учебном процессе МАИ в дисциплинах: «Оптическая и инфракрасная локация», «Обработка сигналов при формировании геометрических образов удаленных объектов».

По результатам исследований получен патент на полезную модель №69647: «Устройство формирования изображения подводных объектов».

Апробация работы

Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на X международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика» (Москва, МЭИ, 2004); XI международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика» (Москва, МЭИ, 2005); IV молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии» (Москва, «Радиофизика», 2005); 4-ой международной конференции «Авиация и космонавтика-2005» (Москва, МАИ, 2005); научно-технической конференции молодых ученых «Информационные технологии и радиоэлектронные системы» (Москва, МАИ, 2007); международной научно-технической конференции "СВЧ техника и телекоммуникационные технологии, Крымико-2007" (Севастополь, 2007), VI молодежной научно-технической конференции «Радиолокация и связь - перспективные технологии» (Москва, «Радиофизика», 2008).

Рассматриваемый метод анализа сигнала был проверен на экспериментальных данных по диаграмме переизлучения самолета В-26 Marauder.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Амплитудное распределение сигнала на апертуре антенны радиоприемной системы не зависит от случайных изменений сдвигов фазы сигнала в разных точках приемной антенны и содержит необходимую информацию об относительном расположении отражающих излучение элементов конструкции лоцируемого объекта.

2. Возможна реализация метода Гудмена, предполагающего наличие хорошо отражающей излучение точки, достаточно удаленной от наблюдаемого объекта, если такой точки нет, а на самом объекте имеются «блестящие» точки с различными свойствами (например, во временной области).

3. Возможно использование огибающей амплитудно-модулированного сигнала в качестве несущей частоты для реализации метода голограммы интенсивности и метода Гудмена.

4. Использование излучения оптического диапазона с амплитудной модуляцией на радиочастоте обеспечивает комплексирование достоинств оптического и радио диапазонов: широкий диапазон однозначных измерений положений отражающих точек с высокой направленностью и определенностью точек формирования отраженных сигналов оптического диапазона и их способностью распространения в водной среде и отражения от радиопрозрачных материалов.

Заключение Основные выводы по работе

1. Разработан способ формирования структурного изображения удаленного объекта на основе метода голограммы интенсивности. Предложенный метод заключается в формировании структурного изображения наблюдаемого объекта на основе пространственного распределения интенсивности сигнала. Получены необходимые зависимости и соотношения для определения разрешающей способности системы и требований к ее энергетике.

2. Описана методика обобщенного описания структурного изображения наблюдаемого объекта в его системе координат на основе использования бинарных отношений между элементами конструкций объекта, дающими сильный отраженный сигнал.

3. Сделана оценка эффективности рассматриваемого метода на базе проведенного моделирования по определению положения «блестящих» точек и их яркости.

4. Подтверждена практическая ценность формирования некоординатной информации по методу голограммы интенсивности на примере определения геометрических параметров самолета В-26.

5. Предложено практическое приложение интерференционного метода получения информации об удаленных объектах — поиск пропавших самолетов, позволяющий, во-первых, существенно сократить время поиска, во-вторых, проводить поиск в сложных метеоусловиях и в ночное время суток, при которых метод визуального поиска невозможен.

6. Разработан способ формирования структурного изображения удаленного объекта на основе «окрашенных» «блестящих» точек и метода Гудмена.

7. Разработан метод регистрации параметров удаленных объектов с помощью оптических систем с модулированным по интенсивности излучением, позволяющий решать задачи: формирование изображения объектов, не обладающих достаточным отражением в радиодиапазоне; формирование изображения объектов, находящихся под водой; формирование изображения объектов, обладающих «блестящими» точками в оптическом диапазоне (оптико-электронные приборы обычной и специальной техники). Определены требования по выбору частоты модуляции.

8. Разработана методика расчета ЭПР реальных объектов, содержащих хорошо отражающие элементы конструкции с известными характеристиками отражающих свойств, позволяющая проводить быструю оценку диаграммы переизлучения, не требующая больших вычислительных затрат.

1. Кондратенков Г.С. Проблемы и перспективы развития радиовидения. -Радиотехника, 2000, № 1.

2. Бакулев П.А. Радиолокационные системы. Учебник для вузов. М.: Радиотехника, 2004., 320 с.

3. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. -М.: «Радиотехника», 2005.

4. Радиолокационные станции обзора Земли/ Г.С. Кондратенков, В.А. Потехин, А.П. Реутов, Ю.А. Феоктистов. М.: Радио и связь, 1983.-272 с.

5. Реутов А.П., Михайлов Б.А., Кондратенков Г.С., Бойко Б.В. Радиолокационные станции бокового обзора. М.: Сов. Радио, 1970.

6. Лихачев В.П., Пасмуров А.Я. Формирование радиолокационных изображений летательных аппаратов при условии частичной когерентности сигнала//Радиотехника и электроника. 1999. - т.44. - № 3.

7. Г.С. Сафронов, А.П. Сафронова. Введение в радиоголографию.: М., «Сов. радио», 1973, с. 288.

8. Кондратенков Г.С. Обработка информации когерентными оптическими системами. — М.: Сов. Радио, 1972.

9. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны/ В.Н. Антипов, В.Т. Горяинов; А.Н. Кулин, В.В. Мансуров, А.Г. Охонский, H.A. Сазонов, М.П. Титов, Е.Ф. Толстов, A.B. Шаповалов. М.: Радио и связь, 1988.-304 с.

10. М.С. Орлов, С.А. Винокуров, Д.С. Потапов. Расчёт параметров зон обзора поверхности Земли и их связь с размерами поля отображения бортового индикатора в авиационных РЛС. М.: Радиотехника, 2007 -№11.

11. Караваев В.В., Сазонов В.В., Основы теории синтезированных антенн. М.: Советское радио, 1974. - 168 с.

12. Богачёв A.C., Толстов Е.Ф. Компенсация траекторных искажений сигналов в радиолокационных станциях с синтезированной апертурой антенны//3арубежная радиоэлектроника. 1981. - № 3.

13. Будкин B.JL, Паршин В.А., Прозоров C.B. и др. Инерциальные датчики для систем навигации и ориентации//Микросистемная техника. 2000. - № 2.

14. Стайнберг Б. Д. Формирование радиолокационного изображения самолёта в диапазоне СВЧУ/ТИИЭР. 1988. - т.76. - № 12.

15. Ф. Дж. Хэррис. Использование окон при гармоническом анализе методом дискретного преобразования Фурье. -ТИИЭР, т. 66, №1, 1978.

16. Меркишин Г.В. Приемные устройства оптического диапазона: структура, оптика: Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ, 2000. - 28с.: ил.

17. Стайнберг Б.Д. и др. Экспериментальное определение ЭПО отдельных отражающих частей самолета. ТИИЭР, т. 77, № 5, 1989. с. 35 - 42.

18. Отчет по проекту: Исследования фундаментальных основ создания опто-акусто-электронных систем слежения и управления для многоцелевых лазерных комплексов контроля параметров окружающей среды и удаленных объектов. Этап 2. Годовой отчет 2006 г. Раздел 3.

19. Отчет о НИР: Реконструкция изображений по амплитудному спектру и по свертке с неизвестной искажающей функцией, раздел 1, Москва 2004.

20. Чукин Ю.В. Структуры данных для представления изображений-Зарубежная радиоэлектроника, 1983, N 8, с. 85.

21. Бочкарев A.M. Корреляционно-экстремальные системы навигации-Зарубежная радиоэлектроника, 1981, N 9, с. 28.

22. Василенко Г.И., Цибулькин JI.M. Голографические распознающие устройства — М.: Радио и связь, 1985. — 312 е., ил.

23. Василенко Г.И. Голографическое опознавание образов. М.: Сов. радио, 1977, - 328 е., ил.

24. Русын Б.П. Структурно-лингвистические методы распознавания изображений в реальном времени. Киев: Наукова думка, 1986.-128 е., ил.

25. Классификация и кластер. Пер. с англ. Под ред. Дж. Ван Райзина — М.: Мир, 1980,-390 с.

26. Демин A.A. Обработка оптической информации, регистрируемой в безопорной голографии, и ее распараллеливание- В кн.: Параллельная обработка информации, т. 2 (Ред. А. Н. Свенсон) — Киев: Наукова думка, 1966,— 279 с.

27. Лабунец В.Г., Чернина С.Д. Теория и применение преобразования Хо. Зарубежная радиоэлектроника, 1987, № 10, с.48.

28. Курикша A.A. Об оптимальном различении протяженных источников излучения при наличии турбулентного рассеяния. Радиотехника и электроника, 1968, №5 , с. 771.

29. Устинов Н.Д., Матвеев И.Н., Протопопов В.В. Методы обработки оптических полей в лазерной локации. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. — 272 с.

30. Свиридов К.Н. Оптическая локация космического мусора. М.: Знание, 2006-488 с.

31. Свиридов К.Н. Технология достижения высокого углового разрешения оптических систем атмосферного видения. М., Изд-во «Знание», 2005 - 452 с.

32. Щеглов П.В. Проблемы оптической астрономии. М.: Наука, 1980.

33. Меркишин Г.В. Многооконные оптико-электронные датчики линейных размеров. -М.: Изд. «Радио и связь», 1986г.

34. Меркишин Г.В. Шумы и оптимизация параметров фотоприемников: Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ, 2002. - 44 с.

35. Меркишин Г.В., Потапов. Д.С. «Система радиовидения технических объектов». Проектирование, конструирование и производство авиационной техники / Под ред. Проф. Ю.Ю. Комарова. М.: Изд-во МАИ, 2005. - 340 е.: ил.

36. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981.

37. Меркишин Г.В. Синтез информационных параметров интерференционной картины при амплитудной фильтрации пространственных гармоник. М.: Радиотехника и электроника, Том XXXII, №10, 1987.

38. Перов А.И. Статистическая теория радиотехнических систем. Учеб. Пособие для вузов. М.: Радиотехника, 2003, 400с.

39. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем: Учеб. Пособие для вузов. М.: Радио и связь. — 608 с.

40. Сколник М. Справочник по радиолокации. М.: Советское радио, 1976, том 1, стр. 365.

41. Радиолокационные устройства. Ред. Григорин-Рябов В.В. — М.: Советское радио, 1970. 680 с.43. http://www.airwar.ru/. Виртуальная авиационная энциклопедия «Уголок неба», http://games.ilyichevslc.net/il2/avia/b26.html.

42. Радиолокационные системы воздушных судов: Учебник для вузов / П.С. Давыдов, А.И. Козлов, B.C. Уваров и др.: Под ред. П.С. Давыдова. М.: Транспорт, 1988.-359 с.

43. Абчук В.А., Суздаль В.Г. Поиск объектов. -М., «Сов. Радио», 1977.

44. ИМАРК — многочастотный бортовой комплекс радиолокаторов бокового обзора с синтезированной апертурой. Л.Я. Мельников, В.Г. Волков, Э.А. Востров, С.Л. Глазков, A.B. Дзенкевич, В.Ю. Манаков, В.А. Плющев. -Радиотехника, 1997г., №8.

45. Г.В. Меркишин, Д.С. Потапов. «Комплексные системы формирования изображений удаленных объектов». 4-я международная конференция «Авиация и космонавтика-2005». 10—13 октября 2005 года. Москва. Тезисы докладов. — М.: Изд-во МАИ, 2005. 168 с.

46. Черкасов Б.А. Автоматика и регулирование воздушно-реактивных двигателей. 3-е изд., перераб. и доп. М. Машиностроение. 1988г. 360 с.

47. Г.В. Меркишин, Д.С. Потапов. Оптико-электронные информационные системы с модулированным излучением. //Информационно-измерительные и управляющие системы. 2007. - № 11.

48. Патент на полезную модель №69647: «Устройство формирования изображения подводных объектов».