автореферат диссертации по транспорту, 05.22.13, диссертация на тему:Повышение точности определения местоположения воздушного судна в системах УВД методами цифровой адаптивной фильтрации

На правах рукописи

ИВАНОВ ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА В СИСТЕМАХ УВД МЕТОДАМИ ЦИФРОВОЙ АДАПТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

Специальность - 05.22.13 Навигация и управление воздушным движением.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург ' 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Академия гражданской авиации» на кафедре "Информатика"

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

Доктор технических наук, старший научный сотруднике. Г. Пятко

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

Доктор технических наук, профессор П. В. Олянюк

Кандидат технических наук И. Б. Кузнецов

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ГосНИИ "Аэронавигация"

Защита диссертации состоится "_"_ 2005 г в 10-00, часов

на заседании Диссертационного совета Д223.012.01 Академии гражданской авиации по адресу: 196210, С.-Петербург, ул. Пилотов, д.38

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Академии гражданской авиации

Автореферат разослан"_"_2005 г

Ученый секретарь диссертационного совета Доктор физико-математических наук, профессор

С.А. Исаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В связи с увеличением интенсивности воздушного движения и скоростей воздушных судов (ВС) требования, предъявляемые к системам управления воздушным движением (УВД), становятся всё более сложными и разнообразными. На современном этапе развития автоматизированных систем (АС) УВД первостепенное значение приобретает проблема повышения качества радиолокационной информации радиолокационных станций (РЛС) УВД, что во многом определяется эффективностью выделения полезных сигналов, отраженных от ВС, на фоне помех и шумов.

В отсутствие надежных априорных сведений о параметрах полезного сигнала и помех возникает задача разработки и использования в РЛС УВД адаптивных устройств обработки, автоматически оценивающих параметры помех и перестраивающих свои характеристики с целью максимального их подавления и выделения сигналов, отраженных от ВС. В последние годы усилилась тенденция к созданию автоматизированных радиолокационных систем с применением методов цифровой обработки сигналов, обеспечивающих высокую стабильность, надежность, унификацию аппаратуры, а также широкие возможности по адаптивной перестройке параметров. Следовательно, разработка адаптивных устройств обработки радиолокационных сигналов и исследование путей повышения их эффективности является актуальной задачей.

Вопросам оптимальной обработки радиолокационных сигналов посвящено большое количество книг и статей. Несмотря на ряд работ вопросы построения устройств оценки параметров сигналов и помех, разработки алгоритмов управления, а также создания адаптивных цифровых устройств (АЦУ) и аппаратуры первичной обработки информации (АПОИ), обеспечивающих адаптивную обработку радиолокационных сигналов с целью улучшения отношения сигнал/помеха плюс шум и наиболее эффективного определения местоположения ВС, исследованы недостаточно полно. Поэтому для реализации потенциальных возможностей необходимо провести теоретические и экспериментальные исследования различных способов построения АЦУ и АПОИ с учетом типа и структуры ее составных частей, методов обработки, условий работы и специфики аппаратной реализации.

Актуальность проблемы определяется возрастающими потребностями совершенствования устройств обработки а г^^О^^Ц^И^^^МД, отсутствием

с

тривиальных возможностей удовлетворения этих потребностей без глубоких теоретических исследований, а также необходимостью решения отмеченных выше -задач, связанных с Государственными программами в области развития сросте управления воздушным движением и обработки данных: Федеральная целевая программа «Модернизация транспортной системы России (2002 - 2010 годы)» в части подпрограммы «Единая система организации воздушного движения» (ЕС ОрВД) и др.

Диссертационная работа тесно связана с научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами, проводимыми в Академии гражданской авиации, ЗАО «ПРИОР» и ООО «Северный радиозавод» в рамках указанных программ по разработке и внедрению в серийное производство радиолокационных средств УВД и средств обработки радиолокационной информации.

Научно-обоснованные технические решения, представленные в данной работе, формулируются следующим образом: разработка, исследование и реализация методов и устройств обработки радиолокационных сигналов, учитывающих специфические особенности функционирования РЛС АС УВД, требования физической и технической реализуемости, а также результаты математического моделирования и экспериментальных исследований при обеспечении соответствия метрологическим критериям оценки качества.

Цель данной работы заключается в разработке, совершенствовании и реализации методов и цифровых устройств адаптивной обработки радиолокационных сигналов, обеспечивающих повышение эффективности определения местоположения воздушных судов РЛС систем УВД.

Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих основных задач:

1. Анализ проблемы и перспективы повышения эффективности радиолокационного наблюдения в автоматизированных системах УВД.

2. Разработка и исследование методов построения адаптивных цифровых устройств (АЦУ) обработки радиолокационных сигналов.

3. Оптимизация перестраиваемых комплексных цифровых фильтроё (ЦФ) АЦУ, обеспечивающих необходимое улучшение отношения сигнал/пассивная помеха,

* * I > ^ ,

^ * » • V» . «-V Ч»'

4 Анализ и синтез подоптимальных ЦФ, обеспечивающих эффективность подавления пассивных помех и выделения полезных сигналов близкую к оптимальной.

5 Разработка и исследование алгоритмов первичной обработки информации, приводящих к повышению помехозащищенности и эффективности определения местоположения ВС.

6 Анализ и синтез алгоритмов первичной обработки информации.

7 Оценка эффективности подавления помех в РЛС УВД с оптимальными и подоптимальными устройствами обработки радиолокационных сигналов.

8. Аппаратная реализация, экспериментальные исследования и проверка эффективности разработанных методов и устройств.

9 Внедрение и штатная эксплуатация АЦУ и АПОИ в составе действующих и новых РЛС УВД

Методы исследований

Теоретические и экспериментальные исследования в работе выполнены с применением современных математических методов исследования радиотехнических устройств и систем.

Для решения поставленных задач использовались методы статистической теории обнаружения и оценки параметров сигналов, теории цифровых фильтров, теории матриц. Применено векторно-матричное представление радиолокационных сигналов. Использованы положения теории непараметрических статистик, а также теорий распознавания образов, искусственного интеллекта и ситуационного управления

В работе использован комплексный подход к решению задач, предполагающий в теоретическом плане получение и применение аналитических зависимостей, а в практическом - математическое моделирование на ЭВМ, изготовление и испытание опытных образцов АЦУ и АПОИ в составе РЛС УВД.

На защиту выносятся обладающие научной новизной следующие основные положения:

1 Новый подход к вопросу обработки радиолокационной информации с целью повышения эффективности определения местоположения воздушных судов в системах УВД, основанный на рассмотрении параметров не только отдельных входящих устройств, но и всей системы «РЛС - Окружающее пространство -Цель». 2. Методы оптимизации комплексных ЦФ АЦУ и АПОИ.

3 Способы построения подоптимальных комплексных ЦФ АЦУ и АПОИ, обеспечивающие при минимальных аппаратных затратах эффективность, близкую к оптимальной.

4. Алгоритмы автоматической оценки параметров помех и шумов

5 Структурные схемы оптимальных и подоптимальных ЦФ АЦУ и АПри

6 Принципы построения цифровых карт параметров отражений от местных предметов и гидрометеоров.

7. Практическая реализация и результаты экспериментальных полигонных исследований и Государственных испытаний опытных и серийных образцов АЦУ и АПОИ в составе РЛС УВД

Достоверность научных положений, полученных результатов и выводов базируется на применении адекватного математического аппарата и подтверждается результатами статистического моделирования и практического использования.

Практическая ценность работы

При создании АС УВД предъявляются повышенные требования к характеристикам источников радиолокационной информации (максимальная вероятность правильного обнаружения, минимальная вероятность ложных тревог, высокие разрешающая способность и точность определения координат ВС) Только при выполнении этих требований можно обеспечить необходимую надежность, безопасность и высокую пропускную способность системы УВД

Однако к началу 90-х годов на территории России и стран СНГ большинство РЛС не было оснащено аппаратурой обработки информации с необходимыми характеристиками, что делало невозможным их использование В АС УВД.

Применение нового подхода к вопросу обработки радиолокационной информации и реализация предложенных алгоритмов позволили разработать аппаратуру, которая обеспечила сопряжение РЛС прежних выпусков с современными автоматизированным^ системами УВД

Математические модели разработанных устройств доведены до передаточных функций типовых звеньев и разностных уравнений при выполнении условий физической реализуемости и непосредственно использованы в ходе технического и рабочего проектирования реальных устройств. Синтезированные алгоритмы обработки и сопутствующее математическое обеспечение подготовлены и использованы при разработке соответствующего программного обеспечения и аппаратуры.

Апробация работы. Научные результаты работы докладывались и обсуждались на VIII Всесоюзной научно-технической конференции (г. Ленинград, ВНИИРА, 1981 г), XXXVIII Областной научно-технической конференции НТО РЭС им. A.C. Попова (г Ленинград, 1983г), IX Всесоюзной научно-технической конференции (г Ленинград, ВНИИРА, 1983 г), I Всесоюзной научно-технической конференции НПП «Фазотрон" (г Москва, 1990 г), VII Всесоюзной научно-технической конференции (г Киев, КВЗРИУ, 1990 г), XII межвузовской научно-технической конференции (С-Пб: ВМИРЭ, 2001), VII Международной научно-технической конференции «DSPA-2005» (г. Москва, 2005г.).

Практическая реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы внедрены в ряде ОКР, выполненных в ЗАО «Приор», ОАО «ВНИИРА» и ООО «Северный радиозавод». В частности, серийные образцы АПОИ «Приор» имеют Государственный сертификат, внедрены и находятся в штатной эксплуатации в составе следующих радиолокационных комплексов УВД, установленных на более чем 100 объектах России и стран СНГ Экран-85, Иртыш, ДРЛ7СМ, ТРЛК-10, ТРЛК11, 1РЛ139, 1Л118, ВРЛ Корень-АС, Радуга и Амур Результаты работы внедрены в опытном образце АРЛК «Урал»

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 19 печатных работах Разработанные технические решения защищены 1 авторским свидетельством

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 75 наименований, 4 приложений, всего 210 страниц текста, 68 рисунков и 4 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновываются актуальность работы и необходимость исследования вопросов разработки АЦУ и АПОИ РЛС УВД Сформулированы основные задачи и цель диссертационной работы, дана оценка научной новизны и практической значимости работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Особенности и основные пути повышения эффективности радиолокационного наблюдения систем УВД» рассматривается современное состояние единой системы организации воздушного движения (ЕС ОрВД) в части,

касающейся структуры и порядка использования воздушного пространства, а также организации и обслуживания воздушного движения

Отмечается приоритетная роль радиолокационных средств управления воздушным движением.

Утверждается, что достижение главной цели ЕС УВД - наиболее эффективное использование воздушного пространства, при котором в жестких условиях гарантии заданного уровня безопасности полетов достигаются наибольшие значения показателей пропускной способности элементов системы УВД, регулярности и экономичности полетов ВС - возможно только при автоматизации процессов УВД.

Проводится анализ задач и особенностей обработки радиолокационной информации.

Приводятся обобщенная структура АС УВД, а также структурная схема комплекса технических средств, обеспечивающих реализацию АС УВД. Определяются место и роль аппаратуры обработки радиолокационной информации во взаимодействии комплексов технических средств.

Показано, что на качество функционирования АС УВД существенное влияние оказывает эффективность методов обработки радиолокационных сигналов, определяющих такие основные параметры РЛС, как вероятность правильного обнаружения, вероятность ложной тревоги, точность определения координат и разрешающая способность.

Предложен новый подход к синтезу эффективных методов обработки информации, при котором учитываются параметры не только РЛС, но и всей системы «РЛС - Окружающее пространство - Цель » в целом

Обосновывается необходимость создания системы, обучающейся в процессе функционирования Приводятся адаптивные методы обработки радиолокационных сигналов и основные группы аппаратуры РЛС, где они могут быть реализованы.

Отмечается, что наилучшие результаты в борьбе с различными помехами (отражения от подстилающей поверхности, местных предметов, гидрометеоров и т.п.) могут быть получены только при комплексном использовании адаптивных методов во всех подсистемах РЛС. Поэтому для обеспечения эффективной работы РЛС необходимы разработка и внедрение современных методов адаптивной обработки радиолокационных сигналов с учетом меняющихся параметров окружающей среды.

Рассматриваются особенности формирования статистической модели процесса радиолокационного наблюдения. Приводится классический состав функционально законченных операций процесса обработки радиолокационной информации.

Выполнен анализ существующих способов обработки радиолокационной информации в системах УВД. Отмечается, что традиционное выделение отдельных устройств по их функциональному признаку и выстраивание их в последовательную цепь (рисунок 1) имеет ограниченные возможности адаптации к реальным условиям окружающей среды.

Устройство первичной Устройство вторичной АС УВД

РЛС обработки информации —► обработки ииформации —►

Рисунок 1. Блок-схема традиционной последовательности обработки радиолокационной информации в системах УВД

Отклонение от оптимальных характеристик в любом из предшествующих устройств не может быть скомпенсировано в последующих, что неизбежно приводит к потере качества всей системы. Рассматриваются две основные тенденции совершенствования радиолокационных систем - комплектование и использование адаптивных методов формирования и обработки сигналов.

Отмечается, что основным ограничением, не позволяющим получить оптимальные характеристики обработки радиолокационных сигналов, является упрощенная модель отраженных сигналов. Представление реальных сигналов в виде «связки» (пакета радиолокационных импульсов, отраженных от ВС), размеры и форма которой зависят от параметров ВС и РЛС, позволяет значительно увеличить точность определения координат, а та1рке разрешающую способность.

Указывается на необходимость синтеза алгоритмов выделения «связки» на фоне различных помех, при этом рассматривается возможность использования неинформативных параметров сигнала для более полной его идентификации

Рассматривается возможность применения положений теории распознавания образов, позволяющей эффективно извлекать характерные признаки (ХП) ВС из потока радиолокационных данных.

Отмечается важность решения следующих задач:

комплексирование когерентной и некогерентной обработки радиолокационных сигналов,

- комплексное использование данных, полученных по различным каналам приема радиолокационных сигналов и информации,

- управление приемным и передающим устройствами РЛС с помощью адаптивной карты помех,

разработка методов определения параметров реальных радиолокационных сигналов и помех с целью создания саморегулирующейся системы,

- анализ использования и эффективности адаптивных методов обработки радиолокационных сигналов,

- представление практических рекомендаций по внедрению разработанных методов

Показано, что сигналы, отраженные от различных помех и ВС, имеют разные ХП, по которым можно провести распознавание типов сигналов, затем выделить полезную информацию о ВС.

Для обеспечения достоверного распознавания по совокупности ХП вводится понятие вектора ХП В работе предложены три основных способа построения многомерных векторов ХП

Рассмотрены основные ХП полезных сигналов и помех различных типов, предложены варианты их классификации.

Показано, что к основным ХП, которые могут быть выделены при прямом измерении или в результате функционального преобразования относятся'

- спектральные характеристики принятых сигналов (ширина спектра и доплеровское смещение частоты),

- распределение принятых сигналов по амплитуде и длительности,

- пространственное распределение,

- характерное время изменения амплитудного распределения,

- параметры РЛС,

- априорные сведения о расположении РЛС по отношению к характерным мешающим отражениям, зонах наиболее вероятного нахождения ВС, возможных траекториях и маневрах ВС.

Отмечается, что с целью снижения размерности вектора ХП, уменьшения времени принятия решения и задержки поступления информации о ВС в АС УВД необходимо даже ограниченное число ХП подвергать функциональному

преобразованию. В работе предлагаются алгоритмы формирования и классификации вектора ХП, минимизирующие эту задержку.

Отмечается, что традиционные методы обработки, использующие, как правило, бинарную логику приводят к снижению эффективности радиолокационного обнаружения и определения местоположения ВС.

В работе предлагается новый подход к обнаружению радиолокационных сигналов, предполагающий адаптацию и включающий три этапа'

1 этап. Предельная чувствительность приемного устройства принимается за точку отсчета, по отношению к которой ведется идентификация сегментов обозреваемого воздушного пространства.

2 этап. Каждому сегменту или группе однородных сегментов из зоны помех присваивается вектор ХП.

3 этап. Для каждого класса помех, с учетом априорных сведений о полезном сигнале применяются, различные решающие устройства. Предполагается использовать несколько решающих устройств, настроенных на выделение различных ХП и работающих параллельно.

При обнаружении сигнала в одном решающем устройстве результат подвергается функциональному преобразованию с соответствующим коэффициентом достоверности. По нему в последующих решающих устройствах происходит адаптивное изменение критериев обнаружения.

Во второй главе «Синтез и анализ адаптивных алгоритмов при когерентной обработке сигналов первичных РЛС УВД» проведена оптимизация комплексных ЦФ АЦУ, рассмотрены вопросы разработки подоптимальных комплексных ЦФ и устройств оценки корреляционных параметров пассивных помех, предназначенных для использования в АЦУ когерентной обработки сигналов.

Проведена оптимизация комплексных нерекурсивных ЦФ, максимизирующих коэффициент улучшения для АЦУ, работающих в условиях двухкомпонентных пассивных помех. Рассмотрение двухкомпонентных помех вызвано тем, что ситуация, когда работа РЛС сопровождается присутствием в элементе разрешения двух помех является достаточно типичной на практике, например, когда в зоне обзора РЛС на фоне земной поверхности присутствуют движущиеся гидрометеоры.

Оптимизация ЦФ АЦУ выполнена с помощью метода неопределенных множителей Лагранжа. На первом этапе оптимизации с учетом совокупности

данных, касающихся как условий работы, так и требований, предъявляемых к АЦУ, определяется выражение для функции Лагранжа, связывающей коэффициент улучшения с параметрами перестраиваемого ЦФ и пассивной помехи. На втором этапе решается экстремальная задача, в результате находятся коэффициенты ЦФ, реализующие наилучшее значение коэффициента улучшения. Показано, что коэффициенты оптимальных комплексных ЦФ определяются величинами коэффициентов межпериодной корреляции и минимальным собственным значением корреляционной матрицы помехи

На основании найденного общего решения для оптимальных комплексных ЦФ второго (ЦФ-2) и третьего (ЦФ-3) порядков определены выражения коэффициентов, максимизирующих коэффициент улучшения отношения сигнал/помеха Ку, а также получены выражения для Ку и коэффициента подавления К„. Рассмотрены зависимости коэффициента улучшения оптимальных фильтров Куопт от ширины спектра однокомпоненой помехи, а также от ширины и доплеровского сдвига спектров и соотношения мощностей компонентов помехи.

Показано, что коэффициенты улучшения оптимальных ЦФ-2 и ЦФ-.3 с увеличением ширины спектра помехи снижаются, при этом значения Куопт фильтров сближаются. Так при относительной ширине спектра помех аЛ" = 0,05 выигрыш в Куопт ЦФ-3 по сравнению ЦФ-2 составляет ДКуо„т» 10 дБ, а при ст(Т = 0,1 ДКуолт* 3 дБ.

Отмечается, что величина КуоПт не зависит от доплеровского сдвига частоты однокомпонентной помехи. Для двухкомпонентных помех Куог,т не зависит от абсолютных значений доплеровского сдвига частоты компонентов помехи и f2) и определяется только их разносом Дf = ^ - Наихудшее значение КуоПт

наблюдается при Дf = к/(2Т), к = 1,3,5..... Показано, что при прочих равных

условиях Куопт инвариантен к порядку расположения более мощного компонента помехи относительно слабого Увеличение ширины спектра мощного компонента приводит к более значительному снижению эффективности оптимальных фильтров по сравнению со случаем увеличения ширины спектра слабого компонента. Наиболее неблагоприятной ситуацией подавления двухкомпонентной помехи является случай равенства мощностей и ширины спектра компонентов.

При отличающихся значениях мощностей компонентов более значительное снижение эффективности оптимальных фильтров наблюдается при увеличении мощности широкополосного компонента помехи.

Указывается на сложность практической реализации оптимальных комплексных ЦФ АЦУ ввиду необходимости выполнения большого объема вычислений для расчёта коэффициентов по полученным формулам

Рассмотрен синтез подоптимальных комплексных ЦФ АЦУ на основе метода максимизации коэффициента подавления помехи (минимизации мощности остатков помехи на выходе ЦФ) Проведено сравнение эффективностей полученных решений с оптимальными ЦФ и рекомендованы ЦФ для практического использования в АЦУ.

Для ЦФ-2 получены три алгоритма расчёта подоптимальных коэффициентов, отличающихся расположением нулей передаточной функции фильтра на ъ- плоскости, при этом рассмотрены ЦФ-2 с комплексными нулями, имеющими' а) одинаковые модули и разные фазы; б) одинаковые фазы и разные модули; в) одинаковые модули и фазы (двойной комплексный нуль). Так как все алгоритмы обеспечивают инвариантность показателей эффективности к доплеровскому сдвигу частоты помехи, то сравнение их эффективности проведено в зависимости от ширины спектра помехи Сделан вывод о

целесообразности использования на практике ЦФ-2 с коэффициентами •

=-(Р/71+Рт)ехрО>/7.).

02 =/?^ехрО'2<оЯ1). Потери в Ку данного фильтра по сравнению с оптимальным не превышают нескольких децибел.

Для ЦФ-3 в зависимости от структуры и взаимного расположения комплексных нулей получены четыре варианта расчёта коэффициентов- а) расчёт коэффициентов по методу минимизации мощности остатков помехи на выходеЦФ-3, б) представление ЦФ-3 в виде каскадного соединения трёх ЦФ первого порядка (ЦФ-1), настроенных на доплеровский сдвиг частоты помехи и минимизирующих мощность остатков помехи; в) рассмотрение ЦФ-3 в виде каскадного соединения трёх расстроенных по частоте режекции ЦФ-1; г) представление ЦФ-3 в виде последовательно включённых ЦФ-1 и ЦФ-2, минимизирующих мощность остатков помехи. На основании сравнения эффективности полученных решений и объёма требуемых вычислений сделан вывод о предпочтительном использовании на практике ЦФ-3 с коэффициентами

о, = -(2рт + р3т )ехр(у>Я1), •

аг = (2р2т + рп,)ехр1/2<рш), (2)

аз =-р\х ехр(уЗ^/71).

Потери в Ку ЦФ-3 с коэффициентами (2) по сравнению с оптимальным не превышает 2,2 дБ. Разработана функциональная схема данного фильтра.

Проведена разработка устройств оценки корреляционных параметров пассивных помех, предназначенных для АЦУ с разработанными ЦФ-2 и ЦФ-3. В основу построения устройств оценки корреляционных параметров помех положено использование ЦФ первого порядка с передаточными функциями Н^г) = 1 - г'1, Нг(г) = 1 - ¡г'1, при этом учитывается зависимость мощности остатков помехи на выходе этих фильтров соответственно Р1вы)1 и Ргвых от действительной Рп1 = рп1Совфп! и мнимой рпо = рп^тфш составляющих комплексного коэффициента межпериодной корреляции помехи

Рпь Риых = 2Р„(1 - Рп1), Ргвых = 2РЮ(1 - Рпо).

Модуль р„1 и фаза <рп1 определяются по измеренным значениям р„| и рп0.

Рассмотрено влияние точности оценки фазы (р„1 на эффективность АЦУ Получена зависимость потерь в Ку от числа усредняемых в устройстве оценки корреляционных параметров помех элементов разрешения по дальности Сделан вывод о целесообразности усреднения отсчётов помехи в 6-8 элементах разрешения по дальности, что снижает потери в Ку из-за неточности оценки <рщ до 1 дБ.

В третьей главе «Синтез и анализ адаптивных алгоритмов при некогерентной обработке сигналов первичных РЛС УВД» разработан и обоснован новый подход для решения задач обнаружения попезных сигналов и измёрения координат ВС при работе РЛС в сложной помеховой обстановке.

Предложен способ регистрации радиолокационных сигналов, основанный на преобразовании аналоговых сигналов в цифровые коды, поступающие в буферное запоминающее устройство, с возможностью последующей перезаписи на магнитные носители.

Предложен метод экспериментальной оценки законов распределения радиолокационных сигналов По результатам такой оценки показано отличие реальных статистических характеристик полезных сигналов и помех от теоретических.

Для статистической обработки экспериментальных данных разработаны специальные программы, с помощью которых были определены реальные законы распределения принимаемых радиолокационных сигналов Полученные данные позволили синтезировать алгоритмы обнаружения и измерения координат ВС с учетом реальных характеристик РЛС, сигналов и помех.

Для стабилизации вероятности ложной тревоги РЛт при обнаружении полезных сигналов на фоне стационарных помех рассмотрены различные способы стабилизации вероятности ложной тревоги, основанные на автоматической подстройке амплитудного порога обнаружения. Изменение порога предлагается осуществлять по результатам отклонения измеренного значения вероятности ложной тревоги от требуемого Предлагаемые способы стабилизации отличаются алгоритмами оценки величины Рлт и устранения рассогласования

Предложены алгоритм и способ реализации, обеспечивающие устойчивость, быструю сходимость и заданную точность стабилизации Рлт. Характерным отличием способа является оценка вероятности ложной тревоги по среднему времени превышения выбросами случайного процесса установленного порога, а не по числу выбросов процесса, превысивших порог.

Выполнен анализ различных способов стабилизации Рлт, отличающихся алгоритмами оценки величины Рлт и устранения получившегося рассогласования. Выбор способа стабилизации Рлт направлен на получение устойчивого быстросходящегося алгоритма, обеспечивающего заданную точность стабилизации.

Разработаны алгоритмы и проведено соответствующее сравнение различных способов стабилизации вероятности ложной тревоги с учетом скорости сходимости. Выполнен анализ следующих основных предлагаемых алгоритмов- алгоритм с постоянным шагом, учитывающий знак рассогласования и обладающий устойчивостью и простотой реализации, но обеспечивающий низкую скорость сходимости, что ограничивает его применение,

- алгоритм, оценивающий кроме знака рассогласования априорную информацию о характере шума, что дает возможность учитывать также его амплитуду и обеспечивает более быструю сходимость,

- алгоритм последовательной минимизации рассогласования, относящийся к адаптивным методам и предлагаемый для использования при неизвестном виде функции распределения шума,

модифицированный алгоритм последовательной минимизации рассогласования, обладающий быстрым спуском к точке изменения знака рассогласования и асимптотическим приближением порога к точке стабилизации

По результатам проведенного анализа установлено;

1. Алгоритмы с «плавающим» порогом, использующие оценки Рлт по ограниченной выборке, обеспечивают требуемую стабилизацию вероятности ложной тревоги.

2. Применение алгоритмов с высокой скоростью сходимости сокращает время переходных процессов, что обуславливает уменьшение ложной информации, поступающей на вход аппаратуры обработки

3. Алгоритмы, учитывающие не только знак рассогласования Рлт, но и его величину, сокращают время установления порога в 4-5 раз без существенного увеличения аппаратных затрат (не более, чем на 10%)

4. При неизвестной функции распределения огибающей шума модифицированный алгоритм последовательной минимизации рассогласования не уступает алгоритмам, использующим априорную информацию о параметрах шума.

Выполнен синтез адаптивных обнаружителей в условиях параметрической неопределенности сигналов и помех. Отмечается, что в непараметрических обнаружителях используются не сами значения выборочных отсчетов сигналов и помех, а их взаимная упорядоченность, характеризуемая векторами знаков и рангов. Предложен способ формирования опорной выборки для разных типов РЛС при работе с различными помехами и адаптивный алгоритм управления порогом обнаружения.

Оценка параметров сигналов, несущих информацию о координатах и характеристиках ВС, является одной из основных операций первичной обработки радиолокационных сигналов. Оценка параметров начинается после того, как принято решение об обнаружении сигнала. Для РЛС кругового обзора отметка от ВС или любого точечного отражателя имеет вид «связки», объединяющей сигналы нескольких соседних дискретов по дальности на соседних азимутальных направлениях.

В работе предлагаются алгоритмы, позволяющие оценить пространственные размеры «связки» и на основании полученных размеров произвести более точные измерения координат (дальность и азимут) ВС. При этом кроме измеренных значений координат ВС выделяются дополнительные

характерные признаки, такие как протяженность по дальности и азимуту Эти параметры в дальнейшем используются для формирования суммарного вектора характерных признаков, используемого для распознавания полезных сигналов на фоне окружающих помех.

Рассмотрены способы идентификации «плотов» (решений об обнаружении сигнала в элементе разрешения зоны обзора) на принадлежность к отметкам от ВС или к точечным остаткам от помех путем использования дополнительно измеренной или априорной информации, а также карт радиолокационных сигналов с ячейками определенных размеров по дальности и азимуту

Показано, что для определения статуса каждой ячейки карты сигналов целесообразно измеряемые данные подвергнуть специальным функциональным преобразованиям. В качестве одного из способов такого преобразования в условиях отсутствия априорных сведений о функции распределения смеси полезного сигнала и помехи предлагается в каждой ячейке карты производить оценку среднего уровня мощности и дисперсии. Тем ячейкам, в которых средний уровень мощности превышает уровень стационарного шума, присваивается статус помех Анализ выполняется для помех двух основных классов статические, вызванные отражениями от подстилающей поверхности, и динамические, вызванные отражениями от гидрометеоров или «ангелов»

Предложено устройство оценки среднего уровня Вр и дисперсии ст2 помехи по р обзорам (выборкам) в ячейке карты (рисунок 2), реализованное в действующих РЛС УВД

Коэффициент а оказывает сглаживающее действие и определяет насколько учитываются измерения предыдущих обзоров. Коэффициент £ учитывает вклад в среднее значение измерений текущего обзора. Значение Вр можно описать выражением

Ъ^Р^а'к-* (3)

1-0

Выбор соотношения между коэффициентами аир определяется задачами, которые ставятся при идентификации сигналов при использовании карты помех: определение границ зон стационарных (квазистационарных) помех, определение зон с быстро флюктуирующими помехами, обнаружение перемещающихся помех, обнаружение перемещающихся точечных объектов

Вход

Схема апробирования

Ац

Размер ячейки по дальности и азимуту

N

-I ,ш I

А,-В,

~г

Вр.)

£

Рисунок 2 Структурная схема устройства оценки среднего уровня и дисперсии помехи (Ац - сигнал в ¡, 1 элементе ячейки карты, содержащей п дискретов дальности (¡={1 ,п}) и к азимутальных дискретов - зондирований (|={1 ,к}),

всего Ы^пхк дискретов) Рассмотрены динамические характеристики предложенного алгоритма Анализируются зависимости переходных процессов оценки величины ВР от коэффициента а. Рассматриваются особенности определения границ зоны статических помех, быстро флюктуирующих и перемещающихся помех, а также критерии обнаружения перемещающихся точечных объектов и ВС по протяженности пакета по дальности и азимуту.

Рассмотрены методы выделения полезных сигналов при использовании априорной информации Движение ВС в пространстве строго регламентировано, оно осуществляется по выделенным воздушным коридорам. Использование карты воздушных коридоров позволяет с высокой достоверностью считать, что если отметки относятся к карте помех (например, к метеокарте) и не попадают в карту коридоров, то они являются помехами и должны быть исключены.

Также к разряду априорных признаков относится характер движения ВС -траектория Фильтрация, учитывающая траекторию ВС, основана на принципах межобзорной траекторной обработки. Траекторная обработка является наиболее эффективной с точки зрения уменьшения вероятности ложной тревоги Однако

необходимо учитывать, что при включении фильтра траекторией обработки возможны потери при обнаружении полезных сигналов

Показано, что применение фильтрации с целью выделения полезных сигналов на фоне помех может приводить к уменьшению вероятности правильного обнаружения Поэтому использование фильтров и выделение сигналов на основе анализа ХП целесообразно только в тех зонах, где присутствуют помехи с соответствующим статусом, который определяется картой помех.

Предложена форма представления компонентов вектора ХП для ВС первичной РЛС кругового обзора Анализ компонентов вектора позволил

( I

разработать и реализовать алгоритмы обработки радиолокационной информации, которые способны при самой сложной помеховой обстановке поддерживать вероятность ложной тревоги на необходимом уровне, обеспечивая минимальные потери при обнаружении полезных сигналов

В четвертой главе «Экспериментальные исследования систем обработки радиолокационной информации» проводится анализ эффективности и особенностей практического использования АЦУ и АПОИ По результатам теоретических исследований и моделирования разработаны серийные образцы АЦУ и АПОИ.

В качестве примера реализации предложенных алгоритмов обработки радиолокационной информации, рассмотрены принципы построения апларатуры первичной обработки информации АПОИ «Приор»

Выполнен синтез и анализ, а также приведены структурные схемы процессора обработки информации, адаптера и плотэкстрактора РЛС

Приведен пример панелей управления, с помощью которых осуществляется установка параметров фильтрации для различных типов РЛС

■ На примере реальной радиолокационной обстановки показана эффективность разработанных методов и алгоритмов

Рассмотрены результаты исследований и испытаний на объектах образцов АЦУ и АПОИ в составе РЛС УВД Экспериментальные исследования подтвердили возможность построения и работы АЦУ и АПОИ для эффективного обнаружения ВС ча фоне различных помех

АПОИ «Приор», в которой реализованы алгоритмы и устройства, разработанные в главах 2 и 3, успешно функционирует на более чем 100

объектах, что позволило в короткие сроки создать в России и странах СНГ современные АС УВД при использовании старого парка различных РЛС

Полученные результаты использованы в ходе рабочего проектирования и создания АЦУ и АПОИ для перспективного АРЛК «Урал» 10-см диапазона АЦУ и АПОИ РЛС «Урал» имеют аппаратно-программную реализацию и выполнены с помощью современных программируемых электронных средств, к которым относятся цифровые сигнальные процессоры DSP фирмы Texas Instruments, микропроцессоры фирмы INTEL, программируемые логические матрицы фирмы Altera и т.п.

В заключении отражены основные результаты исследований в соответствии с поставленными задачами, решение которых обеспечило достижение цели диссертационной работы.

Основные результаты диссертации:

1. Создан цельный по форме и содержанию комплекс методов, алгоритмов и моделей, удовлетворяющий требованиям задач анализа и синтеза устройств обработки радиолокационных сигналов на фоне помех, повышающих системные характеристики качества РЛС УВД. При этом получены следующие новые методы, способы, алгоритмы и модели'

- метод повышения эффективности определения местоположения воздушных судов в системах УВД, основанный на рассмотрении параметров не только отдельных входящих устройств, но и всей системы «РЛС - Окружающее пространство -Цель».

- метод оптимизации комплексной цифровой когерентной обработки радиолокационных сигналов, в условиях одно- и двухкомпонентных пассивных помех,

- алгоритм и способ реализации, обеспечивающие устойчивость, быструю сходимость и заданную точность стабилизации вероятности ложной тревоги,

способы подоптимальной адаптивной цифровой обработки радиолокационных сигналов, обеспечивающие при простой аппаратной реализации эффективность, близкую к оптимальной,

- способ идентификации сигналов на принадлежность к отметкам от ВС или к точечным остаткам от помех путем анализа вектора характерных признаков,

- алгоритмы оценки корреляционных (спектральных) параметров пассивных помех,

- алгоритмы оценки пространственных размеров отметки от ВС, позволяющие произвести более точные измерения координат ВС и выделить

дополнительные характерные признаки, позволяющие повысить достоверность идентификации ВС,

- модели обрабатываемых радиолокационных сигналов алгоритмов обработки, а также оптимальных и подоптимальных устройств когерентной обработки во временной и частотной областях. "'

2. Выполнены разработка и совершенствование технических средств обработки радиолокационной информации для РЛС УВД, синтезированных с использованием полученных методов и математических моделей и обеспечивающих существенное улучшение характеристик наблюдаемости полезных сигналов на фоне помех:

- комплексных ЦФ для устройств обработки радиолокационных сигналов, позволяющих улучшить отношение сигнал/пассивная помеха плюс внутриприемный шум на величину до 7 дБ,

- цифровых устройств автоматической оценки корреляционных параметров пассивных помех для ЦФ, позволяющих реализовать адаптивную обработку радиолокационных сигналов в реальном масштабе времени,

- цифровых устройств, реализующих в зависимости от вида помех различные алгоритмы обработки на различных участках'зоны обзора РЛС, что позволяет оптимальным образом выбрать необходимые алгоритмы обработки,

- цифровых устройств, реализующих адаптивное обнаружение в условиях параметрической неопределенности сигналов и помех,

- цифровых адаптивных вычислителей параметров основных типов помех, обеспечивающих оценку пространственных, временных и частотных характеристик помех.

3. Выполнены расчеты, полунатурное моделирование и экспериментальные исследования, получены, накоплены и произведена обработка данных, подтверждающих эффективность разработанных алгоритмов, методов и устройств обработки радиолокационных сигналов. Содержание результатов состоит в следующем:

- на основе статистической обработки экспериментальных данных определены законы распределения принимаемых сигналов,

- определены зависимости показателей эффективности от структуры и

алгоритмов обработки,

- определена эффективность подоптимальных алгоритмов обработки, отличающихся от оптимальных более высоким быстродействием и более простой аппаратно-программной реализацией,

- определены зависимости показателей эффективности оптимальных и подоптимальных ЦФ от структуры и алгоритмов обработки,

- выполнена оценка влияния пространственных, временных и частотных параметров помех на эффективность обработки, ,

- получено улучшение качества пространственно-временной фильтрации, позволяющее выделить сигнал на фоне помех даже при различии только одного из параметров: пространственного положения или времени присутствия сигнала и помехи,

- разработаны варианты формирования цифровых карт параметров отражений от помех различного типа,

- выполнена оценка структуры и объема программно-аппаратной реализации синтезированных устройств обработки радиолокационных сигналов на видеочастоте.

4. Проведены испытания устройств, реализованных в виде экспериментальных и промышленных серийных образцов, подтверждающих улучшение системных показателей качества РЛС УВД.

Разработанные автором устройства обработки прошли все этапы опытно-конструкторского проектирования, серийного изготовления и внедрения, в т.ч. разработку рабочей конструкторской документации (РКД), изготовление опытных образцов, проведение предварительных (заводских) испытаний, доработку РКД, а также полигонные и Государственные (межведомственные) испытания.

Серийные образцы аппаратуры АПОИ «Приор» внедрены и находятся в штатной эксплуатации в составе различных радиолокационных комплексов, что позволило в короткие сроки создать в нашей стране современные АС УВД при использовании старого парка различных РЛС.

Образец аппаратуры СДЦ «Приор» прошел испытания и находится в штатной эксплуатации в составе обзорной РЛС «Скала-МП» в аэропорту г Еревана.

Разработанные опытные образцы АЦУ и АПОИ, а также методы и принципы комплексирования обработки радиолокационной информации реализованы автором, как главным конструктором, в опытном образце АРЛК «Урал». АР Л К «Урал» по заложенным потенциальным характеристикам соответствует лучшим

мировым образцам и находится на полигонных испытаниях р аэропорту «Пулково» (г Санкт-Петербург).

Научная новизна полученных результатов защищена авторским свидетельством. *

Выполненные в диссертации исследования соответствуют региональным, отраслевым и межотраслевым комплексно-целевым программам в области развития управления воздушным движением.

Основное содержание диссертации опубликовано'в работах:

1. Иванов 'В.П., Гагарин В И. Разработка аппаратуры'первичной обработки сигналов для РЛС УВД Тезисы доклада' IX Всесоюзная научно-техническая конференция. Ленинград, ВНИИРА, 1983. С. 34

2. Иванов В.П, Синицын Е А Измерение параметров эффективности обработки сигналов в первичных радиолокационных стаицийх. Тезисы доклада. XXXVIII Областная научно-техническая конф НТО РЭС им АС Попова, Ленинград,' 1983. с 12

3 Иванов В П , Гагарин В И Способы обеспечение постоянства вероятности ложной тревоги в обнаружителах радиолокационных сигналов -- ВРЭ серия,ОВР, 1985, вып. 11, с 86-95.

4. Иванов В П , Гагарин В И , В В)-1 Юрин и др. ^Аппаратура первичной

обработки информации (АПОИ «Манерка») для мобильных и вцсокомобнпьных систем

<

УВД. Технический проект. Ленинград.: ВНИИРА, 1985, том 2, п.З. с. 26.

5. Иванов В П, Гагарин В.И., А.К. Матюеевич Экспериментальное исследование статистических характеристик радиолокационных сигналов - ВРЭ серия ОВР,1988, вып. 4, с 29 - 34.

6 Иванов В.П. и другие Устройство аэтоматической регулировки усиления радиолокационного приемника Авторское свидетельство №1632203 от 15.12.88.

7 Иванов В.П Особенности реализации - 'аппаратуры обработки радиолокационных сигналов с использованием сигнальных» процессоров. Тезисы доклада. I Всесоюзная научно-техническая конф, Москва, НПО «Фазотрон", 18$0. с. 55

8. Иванов В П., Юрин В В Отчет по НИЭР '^ссладов^ние, принципов построения и разработка аппаратуры обнаружения и обработки радиолокационных сигналов обзорной РЛС РСП6-МЗ". С.-Петербург, ПРИОР, 1992,157 с.

9. Иванов В.П., Юрин В В Отчет по НИЭР "Исследование принципов построения и разработка аппаратуры обнаружения и обработки радиолокационных сигналов посадочной РЛС РСП6-МЗ" С.-Петербург, ПРИОР, 19|3, 96 с.

10. Иванов ВП, Кудрявцев ЮС и др. Аппаратура "первичной обработай информации (АПОИ «Приор») Техн описание. С-Пб. Фирма «ПРибР», 1998.130 с.

■ г

ZUUÖ-^f . _ л л

24 7507 »«287

11. Иванов В.П., Антонов А.П., Корнеев Ю.А., Мяльк P.A., ЮриЬ В.В Современные радиотехнические системы: концепции построения, элементная база, технологии проектирования и реализации. - Тезисы докладов 12-й межвузовской научно-технической конференции по вопросам «Военная радиоэлектроника: опыт использования и проблемы, подготовка специалистов» С-Пб.- ВМИРЭ, 2001. с. 22

12. Иванов В.П Опыт разработки и внедрения современных систем обработки информации обзорных РЛС - Тезисы докладов 12-й межвузовской научно-технической конференции по вопросам «Военная радиоэлектроника- опыт использования и проблемы, подготовка специалистов» С-Пб ■ ВМИРЭ, 2001 с 24

13. Иванов ВП, Иванов AB Автоматизированное рабочее место сменного инженера {АРМ СИ «Приор») Техн описание С-Пб • Фирма «ПРИОР», 2001 96 с

14 Иванов В П., Синицын Е.А. Характеристики оптимального перестраиваемого цифрового фильтра выделения радиолокационных сигналов на фоне двухкомпонентных пассивных помех для первичных РЛС УВД С-Пб • 2004. Рук. предст. АГА. Деп. в ЦНТИ ГА 04 11 2004, №911 -ГА, 6 с

15. Иванов В П , Синицын Е.А.. Потенциальные характеристики эффективности цифровых фильтров 2-го и 3-го порядков устройств обнаружения радиолокационных сигналов на фоне пассивных помех для первичных РЛС УВД. С-Пб.' 2004. Рук предст. АГА. Деп в ЦНТИ ГА 04.11 2004, №910-ГА, 12 с.

16 Иванов В П. Анализ существующих способов обработки радиолокационной информации в АС УВД, КСА УВД и средствах малой автоматизации С-Пб 2004 Рук предст. АГА. Деп. в ЦНТИ ГА 04.11.2004, №908-ГА, Зс.

17. Иванов В.П Методы совершенствования аппаратуры обработки радиолокационной информации на основе адаптивных алгоритмов управления 'С-Пб,-20Q4. Рук. предст. АГА Деп в ЦНТИ ГА 04.11.2004, №909-ГА, 4с.

18 Иванов В.П., Синицын Е.А., Юрин A.B. АРЛК «Урал» - новый аэродромный радиолокационный комплекс, системы УВД. Новости аэронавигации, 2004, вып 6 с 10-11.

19 Иванов В.П, Синицын Е.А.. Синтез цифровых Фильтров обработки радиопокационных сигналов. Сборник трудов 7-й Международной научно-технической конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение» DSPA 2005. М.: Институт проблем управления РАН, 2005, с.207-210.

Тех ред. Сенцова Е. А.

Усл. Печ. Л. 1.5. Зак. 433. Тир. 70. 028

Тип. АГА

Введение.

1 Особенности и основные пути повышения эффективности радиолокационного наблюдения систем УВД.

1.1 Управление воздушным движением - процесс и составная часть Единой системы организации воздушного движения.

1.2 Характеристика этапов автоматизации процессов УВД.

1.3 Структура и основные задачи автоматизированных систем и средств УВД.

1.4 Анализ этапов и устройств обработки радиолокационной информации.

1.5 Приоритетные направления совершенствования принципов, методов и средств радиолокационного обнаружения ВС.

Выводы по главе 1.

2 Синтез и анализ адаптивных алгоритмов при когерентной обработке сигналов первичных PJ1C УВД.

2.1 Оптимизация перестраиваемых цифровых фильтров устройств обнаружения PJ1 сигналов.

2.2 Потенциальные характеристики эффективности ЦФ.

2.3 Синтез подоптимальных ЦФ

2.4 Анализ подоптимальных ЦФ.

2.5 Построение устройств оценки корреляционных параметров пассивных помех.

Выводы по главе 2.

3 Синтез и анализ адаптивных алгоритмов при некогерентной обработке сигналов первичных РЛС УВД.

3.1 Исследование статистических характеристик РЛ сигналов.

3.2 Алгоритмы обнаружения полезных сигналов на фоне стационарных помех.

3.3 Алгоритмы обнаружения полезных сигналов на фоне флюктуирующих помех.

3.4 Алгоритм формирования «связки» и определение координат цели.

3.5 Анализ вектора характерных признаков и принятие решения об обнаружении цели.

1щ Выводы по главе 3.

4 Экспериментальные исследования систем обработки радиолокационной информации.

4.1 Разработка аппаратно-программных средств обработки РЛ информации.

4.2 Анализ эффективности и практического использования адаптивных устройств обработки РЛ информации.

Выводы по главе 4.

В 2002 году Департаментом Государственного регулирования организации воздушного движения государственной службы гражданской авиации (ДГР ОрВД ГС ГА) Минтранса России была утверждена «Концепция совершенствования наблюдения в интересах гражданской авиации Российской Федерации».

Эта концепция согласуется с международной концепцией CNS/ATM, разработанной ИКАО, и «Стратегией наблюдения» Европейской конференции по вопросам гражданской авиации (ЕКГА), которые основным компонентом будущей системы возможного наблюдения определяют автоматическое зависимое наблюдение (АЗН), использующее сигналы глобальной спутниковой навигационной системы GNSS. Целостность, готовность и непрерывность функции наблюдения будет обеспечиваться за счет высокого уровня характеристик GNSS и линии передачи данных (ЛПД).

Концепция совершенствования наблюдения в интересах гражданской авиации Российской Федерации основывается на использовании рационального сочетания различных технологических решений. В качестве базовых технологий наблюдения в концепции рассматриваются:

- первичный обзорный радиолокатор (ПОРЛ);

- вторичный обзорный радиолокатор (ВОРЛ);

- автоматическое зависимое наблюдение: вещательное (АЗН-В) и адресное (АЗН-А) или контрастное (АЗН-К).

До внедрения АЗН-В наблюдение в воздушном пространстве будет обеспечиваться в первую очередь традиционными ПОРЛ и ВОРЛ.

Концепция совершенствования наблюдения обеспечивает реализацию перспективных концепций ОрВД ИКАО: свободного полета, передачи ответственности за эшелонирование на борт воздушного судна (ВС) и непрерывного обслуживания на всех этапах полета. Долгосрочная цель концепции состоит в том, чтобы АЗН-В было развернуто и стало основным методом наблюдения в целях организации воздушного движения в Российской Федерации. Однако в течение определенного периода не предполагается использовать АЗН-В в качестве единственного средства, за исключением удаленных районов, в которых отсутствует другая инфраструктура наблюдения.

В областях воздушного пространства, где увеличение плотности движения не превысит возможности существующих радиолокационных средств, они в обозримом будущем будут адекватно обеспечивать функцию наблюдения.

Необходимо отметить также, что до тех пор, пока характеристики глобальной навигационной спутниковой системы, включая ее функциональные дополнения, не будут в полной мере соответствовать требованиям соответствующих стандартов ИКАО, функция АЗН-В должна будет поддерживаться традиционными источниками наблюдения ПОРЛ и BOPJ1, которые должны обеспечивать независимое подтверждение информации АЗН-В о местоположении ВС.

Рост интенсивности мирового воздушного движения требует неуклонного повышения эффективности национальных систем УВД. В соответствии с концепцией модернизации и развития Единой системы организации воздушного движения предусматривается внедрение отечественных АС УВД с новой архитектурой в части рабочих мест диспетчеров, программного обеспечения, автоматической передачи информации в смежные системы и обмена с главным центром управления потоками, подсистем планирования, наблюдения, связи, метеообеспечения и предупреждения столкновений на базе более широкого внедрения высокопроизводительных процессоров и ЭВМ, машинного обмена данными, внедрения моноимпульсных ВРЛ, цифровых ЛПД, а также сопряжения с системой АЗН и ведомственными АСУ.

Проектами модернизации системы ОрВД предусматривается повышение безопасности полетов, улучшение взаимодействия и координации работ экипажей ВС и диспетчеров УВД, оптимизация структур маршрутов, гармонизация системы ОрВД России с международными аэронавигационными системами.

Опыт использования автоматизированной аппаратуры обработки данных в составе систем УВД свидетельствует о наличии ряда трудностей, связанных с обеспечением высоконадежного радиолокационного сопровождения ВС. Эти трудности вызваны двумя принципиальными фактами, нарушающими работу АС УВД. Во-первых, это пропуск полезных эхо-сигналов от воздушных объектов в некоторых районах воздушного пространства, «засвеченных» помехами большого уровня от подстилающей поверхности. Во-вторых - насыщение аппаратуры сопровождения нежелательными локальными эхо-сигналами (помехами от отдельных неподвижных или малоподвижных объектов: местных предметов, метеорологических образований и «ангелов»).

Наряду с этим, в современных РЛС УВД, особенно используемых в АС УВД, предъявляются повышенные требования к точности измерения координат и разрешению сближенных целей. Для решения перечисленных задач необходимо провести углубленный анализ процесса обнаружения как одиночных целей, так и частично перекрывающихся и близко расположенных целей с учетом всех основных характеристик цели и РЛС, который позволил бы выработать новые эффективные алгоритмы обработки для достижения существенного улучшения всех важнейших характеристик, обеспечивающих повышение эффективности определения местоположения ВС, в т.ч.: вероятностные характеристики обнаружения в условиях помех;

- точность измерения дальности и азимута;

- разрешающая способность по дальности и по азимуту.

Развитие в настоящее время адаптивных методов обработки сигналов наряду с возможностью реализации сложных алгоритмов на микропроцессорах позволяет предложить новых подход к решению перечисленных проблем. При этом должны учитываться параметры не только отдельных входящих устройств, но и всей системы «РЛС - Окружающее пространство-Цель».

Так как радиолокационной системе все время приходится определять изменяющиеся параметры цели в условиях априорной неопределенности параметров окружающей среды, необходимо создавать систему, обучающуюся в процессе функционирования. Только использование адаптивных методов дает возможность реализации системы, которая будет автоматически учитывать неизвестную помеховую обстановку в реальном времени и в то же время обеспечивать оптимальные рабочие характеристики.

Можно выделить три области, где успешно используются адаптивные методы: передающая подсистема (формирование излучаемого сигнала), антенная подсистема (управление лучом), подсистема обработки сигналов.

Основной из трех рассмотренных подсистем, очевидно, является подсистема обработки, так как данные, получаемые на выходе, могут использоваться для управления диаграммой направленности антенны (ДНА), структурой приемного тракта и его коэффициентом усиления, а также длительностью зондирующих импульсов передатчика.

Практически адаптивность к окружающей среде осуществляется за счет использования устройств, способных распознавать следующие типы помех: помехи от подстилающей поверхности (земли или моря), помехи метеорологические (от дождя или «ангелы), активные помехи.

При рассмотрении различных явлений, ограничивающих возможности РЛС по сопровождению ВС, становится ясным, что многие из этих явлений оказываются независимыми, и что борьба с соответствующими помехами может осуществляться с помощью различных технических решений. Однако наилучшие результаты могут быть получены только при комплексном использовании адаптивных методов во всех вышеперечисленных подсистемах.

Для обеспечения такой адаптации должны быть удовлетворены три основных требования:

- условия размещения РЛС должны способствовать адаптации к постоянным мешающим факторам, т.е. к характеру местности и окружающим местным предметам (статическая адаптивность);

- радиолокационная система должна адаптироваться к мешающим явлениям, изменяющимся во времени и в пространстве, облака, дождь, снег, «ангелы» (динамическая адаптивность);

- должен осуществляться автоматический выбор наилучшей выходной информации приемника для обеспечения возможности постоянного сопровождения нужных воздушных объектов.

Анализ опубликованных работ показывает, что к настоящему времени достаточно подробно исследованы только ряд отдельных вопросов, касающихся использования адаптивных методов управления в радиолокационных системах. При этом основное внимание уделяется пространственной адаптации, т.е. управлению лучом фазированной антенной решетки, а также созданию перспективных систем селекции движущихся целей (СДЦ).

В то же время не следует забывать, что в эксплуатации находится целый ряд радиолокаторов, построенных по традиционной схеме. Традиционные средства наблюдения, используемые в ОрВД России, характеризуются принципиальными недостатками, связанными с ограниченной зоной действия и разрывами в радиолокационных полях, особенно в труднодоступных регионах. Так как обновление парка радиолокаторов - процесс постепенный, то актуальным становится вопрос о создании автоматизированных систем УВД на базе имеющихся радиолокационных средств. При этом обеспечение необходимых характеристик системы в первую очередь достигается за счет внедрения современных методов обработки радиолокационной информации.

В последнее время произошло качественное совершенствование цифровой элементной базы, появились высокопроизводительные программируемые вычислительные средства, что дает возможность реализации сложных помехоустойчивых алгоритмов обработки информации в реальном времени при небольших массо-габаритных характеристиках.

Современные методы и средства позволяют существенно повысить эффективность проектирования, качество и технологичность реализации радиотехнических систем, обеспечить их высокие эксплуатационные параметры.

Создание автоматизированных радиолокационных систем с применением методов цифровой обработки сигналов, обеспечивающих высокую стабильность, надежность, унификацию аппаратуры, а также разработка адаптивных устройств обработки радиолокационных сигналов и исследование путей повышения их эффективности является актуальной задачей.

Цель данной работы заключается в разработке, совершенствовании и реализации методов и цифровых устройств адаптивной обработки радиолокационных сигналов, обеспечивающих повышение эффективности определения местоположения воздушных судов РЯС систем УВД.

Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих основных задач:

1. Анализ проблемы и перспективы повышения эффективности радиолокационного наблюдения в автоматизированных системах УВД.

2. Разработка и исследование методов построения адаптивных цифровых устройств (АЦУ) обработки радиолокационных сигналов.

3. Оптимизация перестраиваемых комплексных цифровых фильтров (ЦФ) АЦУ, обеспечивающих необходимое улучшение отношения сигнал/пассивная помеха.

4. Анализ и синтез подоптимальных ЦФ, обеспечивающих эффективность подавления пассивных помех и выделения полезных сигналов близкую к оптимальной.

5. Разработка и исследование алгоритмов первичной обработки информации, приводящих к повышению помехозащищенности и эффективности определения местоположения ВС.

6. Анализ и синтез алгоритмов первичной обработки информации.

7. Оценка эффективности подавления помех в РЯС УВД с оптимальными и подоптимальными устройствами обработки радиолокационных сигналов.

8. Аппаратная реализация, экспериментальные исследования и проверка эффективности разработанных методов и устройств.

9. Внедрение и штатная эксплуатация АЦУ и АПОИ в составе действующих и новых РЯС УВД.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались методы статистической теории обнаружения и оценки параметров сигналов, теории цифровых фильтров, теории матриц. Применено векторно-матричное представление радиолокационных сигналов. Использованы положения теории непараметрических статистик, а также теории распознавания образов.

Достоверность научных положений, полученных результатов и выводов базируется на применении адекватного математического аппарата и подтверждается результатами статистического моделирования и практического использования.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Создан цельный по форме и содержанию комплекс методов, алгоритмов и моделей, удовлетворяющий требованиям задач анализа и синтеза устройств обработки радиолокационных сигналов на фоне помех, повышающих системные характеристики качества РЯС УВД. При этом получены новые методы, способы, алгоритмы и модели:

2. Выполнены разработка и совершенствование технических средств обработки радиолокационной информации для РЯС УВД, синтезированных с использованием полученных методов и математических моделей и обеспечивающих существенное улучшение характеристик наблюдаемости полезных сигналов на фоне помех:

3. Выполнены расчеты, полунатурное моделирование и экспериментальные исследования, получены, накоплены и произведена обработка данных, подтверждающих эффективность разработанных алгоритмов, методов и устройств обработки радиолокационных сигналов.

4. Проведены испытания устройств, реализованных в виде экспериментальных и промышленных серийных образцов, подтверждающих улучшение системных показателей качества РЛС УВД.

Практическая ценность работы состоит в научном обосновании путей достижения необходимых характеристик источников радиолокационной информации, входящих в АС УВД, с целью выполнения требований по обеспечению необходимой надежности, безопасности и высокой пропускной способности системы УВД.

Применение нового подхода к вопросу обработки радиолокационной информации и реализация предложенных алгоритмов позволили разработать аппаратуру, которая обеспечила сопряжение РЛС прежних выпусков с современными автоматизированными системами УВД.

На защиту выносятся обладающие научной новизной следующие основные положения:

1. Новый подход к вопросу обработки радиолокационной информации с целью повышения эффективности определения местоположения воздушных судов в системах УВД, основанный на рассмотрении параметров не только отдельных входящих устройств, но и всей системы «РЛС - Окружающее пространство -Цель».

2. Методы оптимизации комплексных ЦФ АЦУ и АПОИ.

3. Способы построения подоптимальных комплексных ЦФ АЦУ и АПОИ, обеспечивающие при минимальных аппаратных затратах эффективность, близкую к оптимальной.

4. Алгоритмы автоматической оценки параметров помех и шумов.

5. Структурные схемы оптимальных и подоптимальных ЦФ АЦУ и АПОИ.

6. Принципы построения цифровых карт параметров отражений от местных предметов и гидрометеоров.

7. Практическая реализация и результаты экспериментальных полигонных исследований и Государственных испытаний опытных и серийных образцов АЦУ и АПОИ в составе РЛС УВД.

Практическая реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в ряде ОКР, выполненных в ЗАО «Приор», ОАО «ВНИИРА» и ООО «Северный радиозавод». В частности, серийные образцы АПОИ «Приор» имеют Государственный сертификат, внедрены и находятся в штатной эксплуатации в составе следующих радиолокационных комплексов УВД, установленных на более чем 100 объектах России и стран СНГ: Экран-85, Иртыш, ДРЛ7СМ, ТРЛК-10, ТРЛК11, 1РЛ139, 1Л118, ВРЛ Корень-АС, Радуга и Амур. Результаты работы внедрены в опытном образце АРЛК «Урал».

Апробация работы. Научные результаты работы докладывались и обсуждались на VIII Всесоюзной научно-технической конференции (г. Ленинград, ВНИИРА, 1981г.), XXXVIII Областной научно-технической конференции НТО РЭС им. А.С. Попова (г. Ленинград, 1983г.), IX Всесоюзной научно-технической конференции (г. Ленинград, ВНИИРА, 1983 г.), I Всесоюзной научно-технической конференции НПП «Фазотрон » (г. Москва, 1990 г.), VII Всесоюзной научно-технической конференции (г. Киев, КВЗРИУ, 1990 г.), XII межвузовской научно-технической конференции (С-Пб.: ВМИРЭ, 2001), VII Международной научно-технической конференции «DSPA-2005» (г. Москва, 2005г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 21 печатных работах. Разработанные технические решения защищены 1 авторским свидетельством.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 75 наименований, 4 приложений, всего 210 страниц текста, 68 рисунков и 4 таблицы.

Выводы по главе 4

1. Исследованы и приведены принципы построения аппаратуры первичной обработки информации АПОИ «Приор», получившей, как универсальное средство, наибольшее распространение в аэропортах РФ и позволяющее работать с различными видами и типами РЛС.

2. Выполнен синтез и приведены структурные схемы процессора обработки информации ПРЛ, адаптера и плотэкстрактора ПРЛ.

3. Разработаны и рассмотрены алгоритмы обработки, формирования карт помех и адаптивной фильтрации. Приведен пример панелей управления, с помощью которых осуществляется установка параметров фильтрации для различных типов РЛС.

4. На примере реальной радиолокационной обстановки показана эффективность разработанных алгоритмов.

5. АПОИ «Приор», в которой реализованы разработанные в работе алгоритмы, являются адаптивными и успешно функционирует более чем на 100 объектах, что позволило в короткие сроки создать в нашей стране современные АС УВД при использовании старого парка радиолокаторов,

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Действующая в РФ ЕС ОрВД обеспечивает государственное регулирование движением ВС и контроль за использованием воздушного пространства. Однако по целому ряду причин она нуждается в модернизации. Одним из возможных и наиболее рациональных путей повышения эффективности функционирования всей системы является совершенствование аппаратно-программных средств обработки радиолокационной информации в радиолокационных комплексах АС УВД.

2. Создан цельный по форме и содержанию комплекс методов, алгоритмов и моделей, удовлетворяющий требованиям задач анализа и синтеза устройств обработки радиолокационных сигналов на фоне помех, повышающих системные характеристики качества РЛС УВД. При этом получены следующие новые методы, способы, алгоритмы и модели:

- метод повышения эффективности определения местоположения воздушных судов в системах УВД, основанный на рассмотрении параметров не только отдельных входящих устройств, но и всей системы «РЛС - Окружающее пространство - Цель».

- метод оптимизации комплексной цифровой когерентной обработки радиолокационных сигналов, в условиях одно- и двухкомпонентных пассивных помех,

- способ и алгоритм, обеспечивающие устойчивость, быструю сходимость и заданную точность стабилизации вероятности ложной тревоги,

- способы подоптимальной адаптивной цифровой обработки радиолокационных сигналов, обеспечивающие при простой аппаратной реализации эффективность, близкую к оптимальной,

- способ идентификации сигналов на принадлежность к отметкам от ВС или к точечным остаткам от помех путем анализа вектора характерных признаков (распознавание образов),

- алгоритмы оценки корреляционных (спектральных) параметров пассивных помех,

- алгоритмы оценки пространственных размеров отметки от ВС, позволяющие произвести более точные измерения координат ВС и выделить дополнительные характерные признаки, позволяющие повысить достоверность идентификации ВС,

- модели обрабатываемых радиолокационных сигналов, алгоритмов обработки, а также оптимальных и подоптимальных устройств когерентной обработки во временной и частотной областях.

3. Выполнены разработка и совершенствование технических средств обработки радиолокационной информации для РЛС УВД, синтезированных с использованием полученных методов и математических моделей и обеспечивающих существенное улучшение характеристик наблюдаемости полезных сигналов на фоне помех:

- комплексных ЦФ для устройств обработки радиолокационных сигналов, позволяющих улучшить отношение сигнал/пассивная помеха плюс внутриприемный шум на величину до 7 дБ,

- цифровых устройств автоматической оценки корреляционных параметров пассивных помех для ЦФ, позволяющих реализовать адаптивную обработку радиолокационных сигналов в реальном масштабе времени,

- цифровых устройств, реализующих в зависимости от вида помех различные алгоритмы обработки на различных участках зоны обзора РЛС, что позволяет оптимальным образом выбрать необходимые алгоритмы обработки,

- цифровых устройств, реализующих адаптивное обнаружение в условиях параметрической неопределенности сигналов и помех,

- цифровых адаптивных вычислителей параметров основных типов помех, обеспечивающих оценку пространственных, временных и частотных характеристик помех.

4. Выполнены расчеты, полунатурное моделирование и экспериментальные исследования, получены, накоплены и произведена обработка данных, подтверждающих эффективность разработанных алгоритмов, методов и устройств обработки радиолокационных сигналов. Содержание результатов состоит в следующем:

- на основе статистической обработки экспериментальных данных определены законы распределения принимаемых сигналов,

- определены зависимости показателей эффективности от структуры и алгоритмов обработки,

- определена эффективность подоптимальных алгоритмов обработки, отличающихся от оптимальных более высоким быстродействием и более простой аппаратно-программной реализацией,

- определены зависимости показателей эффективности оптимальных и подоптимальных ЦФ от структуры и алгоритмов обработки,

- выполнена оценка влияния пространственных, временных и частотных параметров помех на эффективность обработки,

- получено улучшение качества пространственно-временной фильтрации, позволяющее выделить сигнал на фоне помех даже при различии только одного из параметров: пространственного положения или времени присутствия сигнала и помехи,

- разработаны варианты формирования цифровых карт параметров отражений от помех различного типа,

- выполнена оценка структуры и объема программно-аппаратной реализации синтезированных устройств обработки радиолокационных сигналов на видеочастоте.

5. Проведены испытания устройств, реализованных в виде экспериментальных и промышленных серийных образцов, подтверждающих улучшение системных показателей качества РЛС УВД.

Разработанные автором устройства обработки прошли все этапы опытно-конструкторского проектирования, серийного изготовления и внедрения, в т.ч. разработку рабочей конструкторской документации (РКД), изготовление опытных образцов, проведение предварительных (заводских) испытаний, доработку РКД, а также полигонные и Государственные (межведомственные) испытания.

Серийные образцы аппаратуры АПОИ «Приор» внедрены и находятся в штатной эксплуатации в составе различных радиолокационных комплексов, что позволило в короткие сроки создать в нашей стране современные АС УВД при использовании старого парка различных РЛС.

Разработанные опытные образцы АЦУ и АПОИ, а также методы и принципы комплексирования обработки радиолокационной информации реализованы автором, как главным конструктором, в опытном образце АРЛК «Урал». АРЛК «Урал» по заложенным потенциальным характеристикам соответствует лучшим мировым образцам и находится на полигонных испытаниях в аэропорту «Пулково» (г. Санкт-Петербург).

1. Абрамович Ю.И., Баранов П.Е., Свердлик М.Б. Исследование эффективности системы селекции движущихся целей с компенсацией доплеровской фазы помехи. Радиотехника и электроника, 1978, №7, с.1394-1400.

2. Автоматизация обработки, передачи и отображения радиолокационной информации. Под редакцией Корякова В.Г. М., «Сов. радио». 1975 304 с.

3. Автоматизированные системы управления воздушным движением: Справочник. Савицкий В.И. и др. Под редакцией Савицкого В.И. М., Транспорт. 1986 192 с.

4. Адаптивные фильтры. Под редакцией к.ф.н. Коуэна и Гранта П.Н., М., «Мир». 1988.

5. Анодина Т.Г., Володин С.В., Куранов В.П., Мокшанов В.И. Управление воздушным движением. М., Транспорт. 1988 230 с.

6. Анодина Т.Г., Мокшанов В.И. Моделирование процессов в системе управления воздушным движением. М., Радио и связь. 1993 264 с.

7. Анодина Т.Г., Кузнецов А.А., Маркович Е.Д. Автоматизация управления воздушным движением. М., Транспорт. 1992 280 с.

8. Акимов П.С., Лысый В.Ш. Робастное оценивание амплитуды сигнала. -Изв. вузов MB и ССО СССР. Радиоэлектроника, 1983, т. 26, №11, с. 25-29.

9. Акимов П.С., Бриккер и др. Теория обнаружения сигналов, (под ред. Бакута) М., Радио и связь, 1984.

10. Бакулев П.А. Радиолокационные системы. М., Радиотехника, 2004.

11. Бакулев П. А., Степин В. М. Методы и устройства селекции движущихся целей. М.: Радио и связь, 1986. - 283 с.

12. Бартенев В.Г., Шлома A.M. Построение адаптивного обнаружителя импульсных сигналов на фоне нормальных помех с неизвестными корреляционными свойствами. Радиотехника, 1978, №2, с.3-8.

13. Беллман Р. Введение в теорию матриц. Пер. с англ. / Под ред. Лидского В.Б. М.: Наука, 1976. -351 с.

14. Бочкарев В.В., Крыжановский Г.А., Сухих Н.Н. Автоматизированное управление движением авиационного транспорта. М., Транспорт. 1999-320 с.

15. Брылев Г.Б., Гашина С.Б., Низдойминога Г.Л. Радиолокационные характеристики облаков и осадков. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1986.

16. Введение в цифровую фильтрацию. Под ред. Богнера Р. и Константинидиса А. Пер. с англ. / Под ред. Филиппова Л.И. М.: Мир, 1976.-216с.

17. Верещака А.И., Олянюк П.В. Авиационное радиооборудование. М., Транспорт. 1996 344 с.

18. Волков В.Ю., Зозанян С.И., Лухт Р.А. Эффективность обнаружения сигнала в помехе неизвестной мощности. ВРЭ, сер ОТ, 1979, вып. 10, стр. 65.ф:

19. Волков В.Ю., Оводенко А.А. Алгоритмы обнаружения локационных сигналов на фоне помехи с неизвестными параметрами. «Зарубежная радиоэлектроника», 1981, № 5.

20. Волков В.Ю., Оводенко А.А. Анализ процесса установления порога при изменении интенсивности шума в адаптивных и робастных обнаружителях локационного сигнала. «Радиотехника», 1982, т. 37, № 11.

21. Вопросы статистической теории распознавания. Под редакцией Барского Б.В. М., «Сов. радио», 1967.

22. Гагарин В.И., Иванов В.П. Разработка аппаратуры первичной обработки сигналов для РЛС УВД. Тезисы доклада. IX Всесоюзная научно-техническая конференция. Ленинград, ВНИИРА, 1983.

23. Гагарин В.И., Иванов В.П., Матюсевич А.К. Экспериментальное 0 исследование статистических характеристик радиолокационныхсигналов. ВРЭ сер. ОВР,1988, вып. 4, с 29 - 34.

24. Гагарин В.И., Иванов В.П. Способы обеспечения постоянства вероятности ложной тревоги в обнаружителях радиолокационных сигналов. ВРЭ сер. ОВР,1985, вып. 11, с 86-95.

25. Гагарин В.И., Иванов В.П., Юрин В.В. и др. Аппаратура первичной обработки информации (АПОИ «Манерка») для мобильных и высокомобильных систем УВД. Технический проект. Ленинград.: ВНИИРА, 1985, том 2, п.З. с. 26.

26. Горяинов В.Т., Журавлев А.Г., Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М., «Сов. радио». 1980.

27. Иванов В.П. Анализ существующих способов обработки радиолокационной информации в АС УВД, КСА УВД и средствах малой автоматизации. С-Пб.: 2004. Рукопись представлена АГА. Деп. в ЦНТИ ГА 04.11.2004, №908-ГА, Зс.

28. Иванов В.П., Синицын Е.А. Измерение параметров эффективности обработки сигналов в первичных радиолокационных станциях. Тезисы доклада. XXXVIII Областная научно-техническая конференция НТО РЭС им. А.С. Попова, Ленинград, 1983.

29. Иванов В.П. Особенности реализации аппаратуры обработки радиолокационных сигналов с использованием сигнальных процессоров.ф Тезисы доклада. I Всесоюзная научно-техническая конференция, Москва,1. НПО «Фазотрон", 1990.

30. Иванов В.П., Юрин В.В. Отчет по НИЭР "Исследование принципов построения и разработка аппаратуры обнаружения и обработки радиолокационных сигналов обзорной РЛС РСП6-МЗ". С.-Петербург, ПРИОР, 1992, 157 с.

31. Иванов В.П., Юрин В.В. Отчет по НИЭР "Исследование принципов построения и разработка аппаратуры обнаружения и обработки радиолокационных сигналов посадочной РЛС РСП6-МЗ". С.-Петербург, ПРИОР, 1993, 96 с.

32. Иванов В.П. Методы совершенствования аппаратуры обработки радиолокационной информации на основе адаптивных алгоритмов управления. С-Пб.: 2004. Рукопись представлена АГА. Деп. в ЦНТИ ГА 04.11.2004, №909-ГА, 4с.

33. Иванов В.П. Особенности единой системы организации воздушного движения Российской Федерации. С-Пб.: 2004. Рукопись представлена АГА. Находится на деп. в ЦНТИ ГА 26.10.04,исх. №7224га-04. Юс.

34. Иванов В.П. Анализ этапов автоматизации системы управления # воздушным движением С-Пб.: 2004. Рукопись представлена АГА.

35. Находится на деп. в ЦНТИ ГА 26.10.04,исх. №7224га-04. 8с.

36. Иванов В.П. и другие Устройство автоматической регулировки усиления радиолокационного приемника. Авторское свидетельство №1632203 от 15.12.88.

37. Иванов В.П., Кудрявцев Ю.С. и др. Аппаратура первичной обработки информации (АПОИ «Приор»), Техническое описание. С-Пб.: Фирма «ПРИОР», 1998. 130с.

38. Иванов В.П., Иванов А.В. и др. Автоматизированное рабочее место сменного инженера (АРМ СИ «Приор»). Техническое описание. С-Пб.: Фирма «ПРИОР», 2001. 96с.

39. Иванов В.П., Синицын Е.А., Юрин А.В. АРЛК «Урал» новый аэродромный радиолокационный комплекс системы УВД. Новости аэронавигации, 2004, вып. 6. с. 10-11.44