Сглаживающий фильтр с вариацией коэффициентов для сопровождения маневрирующей аэродинамической цели

В статье предложен новый фильтр сопровождения маневрирующей аэродинамической цели. При синтезе фильтра учитывались три главных требования: фильтр должен обеспечивать минимальную ошибку сглаживания на участках без маневра; фильтр должен обеспечивать минимально возможные ошибки и выбросы ошибки сглаживания во время маневра; фильтр не должен содержать дополнительные константы, учитывающие внешние параметры, например, величину входных ошибок, параметры маневра цели, период обновления информации и т. п. Для выполнения данных требований использована двухкратная корректировка (вариация) коэффициентов сглаживания в соответствии с величиной отклонения координаты вновь измеренного положения цели (отметки) от экстраполированного положения. Вариация производится в соответствии с выбранной функцией, при этом шаг сглаживания далее приобретает некоторое условное значение. Проведено моделирование предложенного фильтра. Полученные при моделировании значения ошибок сглаживания сравнивались с ошибками сглаживания других фильтров, описанных в научной литературе. Результаты сравнения показывают существенное снижение среднеквадратических ошибок сглаживания координаты и скорости у предложенного фильтра по сравнению с другими образцами; в соответствии с главными требованиями никаких дополнительных констант в предложенном фильтре не использовалось.

1. Коновалов А.А. Основы траекторной обработки радиолокационной информации: в 2 ч. Ч. 2. С.-Петербург: СПбГЭТУ «ЛЭТИ»; 2014.

2. He Yon, Xin Jianjuan, Guan Xin. Radar Data Processing with Applications. Publishing house of Electronic Industry. Singapore; 2016.

3. Blackman S., Popoli R. Design and Analysis of Modern Tracking Systems. Artech House. Boston – London; 1999.

4. Кузьмин С.З. Цифровая радиолокация. Киев: КВIЦ; 2000.

5. Bar-Shalom Y., Rong Li X., Thiagalingam Kirubarajan. Estimation with Applications to Tracking and Navigation. John Wiley & Sons, Inc.; 2001.

6. Yang Chun, Blasch Eric. Characteristic Errors of the IMM Algorithm under Three Maneuver Models for an Accelerating Target. 11th International conference of Information Fusion. IEEE, Cologne, Germany; 2008.

7. Бакулев П.А., Сычёв М.И., Нгуен Чонг Лыу. Многомодельный алгоритм сопровождения траектории маневрирующей цели по данным обзорной РЛС. Радиотехника. 2004;1:26-32.

8. Хмарский П.А., Солонар А.С. Особенности реализации адаптивных дискретных фильтров Калмана при косвенных измерениях. Доклады БГУИР. 2012;8(70):57-63.

9. Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. Москва: Советское радио; 1974.

10. Апорович В.А. Неравноточный и неравнодискретный фильтр табличного сглаживания координат. Радиотехника. 1997;3:43-45.