Скрытное движение воздушных объектов в зоне обнаружения бортовой доплеровской радиолокационной станции по прямолинейным траекториям

Авиационная и ракетно-космическая техника

Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов

2019. Т. 26. № 4. С. 191-199.

DOI: 10.34759/vst-2019-4-191-199

Авторы

Кирсанов А. П.

Высшая школа экономики, ул. Мясницкая, 20, Москва, 101000, Россия

e-mail: ki@hse.ru

Аннотация

Рассматривается возможность скрытного движения воздушного объекта (ВО) в зоне обнаружения радиоло­кационной станции (РЛС) воздушного базирования, работающей в импульсно-доплеровском режиме для обна­ружения низколетящих воздушных объектов на фоне подстилающей поверхности. Предметом статьи являются прямолинейные траектории скрытного движения ВО, т. е. такие прямолинейные траектории, при движении по которым объект не обнаруживается из-за близости радиальных составляющих скорости ВО и подстилающей по­верхности. Такие траектории характеризуются простотой расчета и лёгкостью реализации. Представлены фор­мулы для вычисления моментов пересечения границ зоны резекции, в которой воздушные объекты не обнару­живаются доплеровской РЛС воздушного базирования. Построены области в зоне обнаружения импульсно-доп­леровской РЛС, в которые объект может попасть, двигаясь по прямолинейным скрытным траекториям. Исследованы их формы и размеры в зависимости от положения и параметров движения ВО относительно РЛС. Найдены условия, когда возможны неограниченные области достижимости по прямолинейным скрытным тра­екториям, и условия существования прямолинейных скрытных траекторий выхода воздушного объекта в место положения бортовой доплеровской РЛС.

Ключевые слова

зона обнаружения доплеровской РЛС, скрытная траектория, прямолинейное движение

Библиографический список

  1. Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокаци­онного дозора и наведения. Принципы построения, проблемы разработки и особенности функциони­рования. – М.: Радиотехника, 2014. – 528 с.

  2. Long M.W. Airborne Early Radar Warning System Concepts. – SciTech, 2004. – 519 p.

  3. Гандурин В.Б., Кирсанов А.П. Особенности зоны обнаружения низколетящих воздушных объектов доплеровской радиолокационной станции // Ра­диотехника. 2007. № 10. С. 42-46.

  4. Кирсанов А.П. Траектории скрытного движения воздушного объекта в зоне обнаружения бортовой доплеровской радиолокационной станции // Авто­матика и телемеханика. 2014. № 9. С. 144-155.

  5. Gordon N, Ristic B. Tracking airborne targets occasionally hidden in the blind Doppler // Digital Signal Processing. 2002. Vol. 12. No. 2-3, pp. 383-393. DOI: 10.1006/dspr.2002.0439

  6. Han W, Tang Z, Zhu Z. Method of target tracking with Doppler blind zone constraint // Journal of Systems Engineering and Electronics. 2013. Vol. 24. No. 6, pp. 889-898. DOI: 10.1109/JSEE.2013.00103

  7. Wu W., Liu W, Jiang J, Gao L, Wei Q, Liu C. GM- PHD filter-based multi-target tracking in the presence of Doppler blind zone // Digital Signal Processing. 2016. Vol. 52, pp. 1-12. DOI: 10.1016/j.dsp. 2016.01.014

  8. Wei L, Wu W, Sun H, Luo M, Wu X. GM- CBMeMBer-based multi-target tracking in the presence of Doppler blind zone // 20th International Conference on Information Fusion (10-13 July 2017, Xi’an, China). DOI: 10.23919/ICIF.2017.8009646

  9. Clark J.M.C., Kountouriotis P.A., Vinter R.B. A New Gaussian Mixture Algorithm for GMTI Tracking Under a Minimum Detectable Velocity Constraint // IEEE Transactions on Automatic Control. 2009. Vol. 54. No. 12, pp. 2745-2756. DOI: 10.1109/TAC.2009.2031720

  10. Clark J.M.C., Kountouriotis P.A., Vinter R.B. A new algorithm for GMTI tracking problems, subject to a Doppler blind zone constraint // IET Seminar on Target Tracking and Data Fusion: Algorithms and Applications (15-16 April 2008, Birmingham, UK). DOI: 10.1049/ic:20080056

  11. Mertens M., Koch W, Kirubarajan T. Exploiting Doppler Blind Zone Information for Ground Moving Target Tracking with Bistatic Airborne Radar // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2014. Vol. 50. No. 1, pp. 130-148. DOI: 10.1109/ TAES.2013.120718

  12. Du S, Shi Z, Zang W, Chen K. Using interacting multiple model particle filter to track airborne targets hidden in blind Doppler // Journal of Zhejiang University-SCIENCE A. 2007. Vol. 8. No. 8, pp. 1277­–1282. DOI: 10.1631/jzus.2007.A1277

  13. Huang H, Rong Y, Foo P.H.., Ng G.W., Mertens M, Ulmke M, Koch W. Convoy tracking in Doppler blind zone regions using GMTI radar // 16th International Conference on Information Fusion (9-12 July 2013, Istanbul , Turkey).

  14. Загребельный И.Р., Сузанский Д.Н. Исследование скрытного наведения воздушного объекта в зоне обзора импульсно-доплеровской РЛС // Радиоло­кация, навигация, связь: Сб. трудов XXII Между­народной научно-технической конференции (Во­ронеж, 19-21 апреля 2016). Воронеж: ИД ВГУ, 2016. С. 1376-1385.

  15. Wang L.-X, Zhou D.-Y, Zheng R. A Stealthy Path Planning Method for Aircraft by Constant Azimuth // Proceedings of the International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies (8-11 Dec. 2010, Wuhan, China). DOI: 10.1109/PDCAT.2010.84

  16. Liu H, Chen J, Shen L, Chen S. Low observability trajectory planning for stealth aircraft to evade radars tracking // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering. 2014. Vol. 228. No. 3, pp. 398-410. DOI: 10.1177/0954410012474557

  17. Inanc T., Muezzinoglu M.K., Misovec K, Murray R.M. Framework for Low-Observable Trajectory Generation in Presence of Multiple Radars // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2008. Vol. 31. No. 6, pp. 1740­–1749. DOI: 10.2514/1.35287

  18. Lingxiao W, Deyun Z. Effective Path Planning Method for Low Detectable Aircraft // Journal of Systems Engineering and Electronics. 2009. Vol. 20. No. 4, pp. 784-789.

  19. Ding Xiaodong, Liu Yi, Li Weimin. Based on dynamic RCS of Real-time flight path planning method // Systems Engineering and Electronics. 2008. Vol. 5. No. 30, pp. 868-871.

  20. Грумондз B.T., Полищук M.A. Задача наведения бес­пилотного планирующего летательного аппарата на подвижную цель // Вестник Московского авиа­ционного института. 2014. Т.21. № 4. С. 7-12.

  21. Кирсанов А.П. Кинематические свойства траекторий скрытного движения летательного аппарата в зоне обнаружения бортовой доплеровской радиолокаци­онной станции // Вестник Московского авиацион­ного института. 2017. Т. 24. № 4. С. 129-136.

  22. Кирсанов А.П., Ямпольский С.М. Прямолинейные траектории скрытного движения воздушного объекта в зоне обнаружения бортовой доплеровс­кой радиолокационной станции // Труды МАИ. 2015. № 84. URL: http://trudymai.ru/published. php?ID =63124

  23. Остославский И.В., Стражева И.В. Динамика по­лета. Траектории летательных аппаратов. – М.: Ма­шиностроение, 1969. – 502 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2020