Радиолокационные измерения ЭПР объектов со сложным профилем методом Монте-Карло при использовании хаотического сканирования сверхузкими диаграммами направленности / Radar Measurements EPR Objects with a Complex Profile of the Monte Carlo Method Using the Random Scanning Ultranarrow Directional Diagrams

Горбунов Ю. Н. / Gorbunov, Y.N.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН (Фрязинский филиал); Московский государственный технологический университет радиотехники, электроники и автоматики (МГТУ МИРЭА) / RUS Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН (Фрязинский филиал); Московский государственный технологический университет радиотехники, электроники и автоматики (МГТУ МИРЭА)
Выпуск в базе РИНЦ
DOI: 10.25210/jfop-1604-065085

Горбунов Ю. Н. Радиолокационные измерения ЭПР объектов со сложным профилем методом Монте-Карло при использовании хаотического сканирования сверхузкими диаграммами направленности // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 4(21). С. 65–85.
Gorbunov, Y.N. Radar Measurements EPR Objects with a Complex Profile of the Monte Carlo Method Using the Random Scanning Ultranarrow Directional Diagrams // Physical Bases of Instrumentation. 2016. Vol. 5. No. 4(21). P. 65–85.


Аннотация: Анализируется метод измерения эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) объектов со сложным профилем, основанный на зондировании целей сигналами фазированной антенной решетки (ФАР) со сверхузкой диаграммой направленности путём подсчёта статистики «попаданий» лучей в цель при хаотическом растровом сканировании по методу Монте-Карло. Выводятся формулы для оценки ЭПР в классической схеме независимых испытаний Бернулли, а также схемах с ускоренной сходимостью измерений: многоэтапных рекуррентно-зависимых испытаний. Для повышения инструментальной точности измерения используются эталонные добавки («пробные возмущения»). Влияние эффекта Гиббса впервые предложено уменьшать применением вероятностных (стохастических) прямоугольных окон путём применения случайных шкал квантования по времени и пространству и одновременным использованием «грубой» («бинарной», «бинарно-знаковой») статистики текущих отсчётов.

Abstract: Analyzes the method of measuring the effective cross section (RCS) of objects with a complex profile, based on the sensing signals goals phased array antenna (PAA) with a super-narrow radiation pattern by counting statistics «hits» of the rays at a target at random raster scan on the Monte Carlo method. Formulas for the assessment of the EPR in the classical scheme of independent Bernoulli trials, as well as schemes to the accelerated convergence of measurement: multi-stage-dependent recurrent tests. reference additive («test disturbance») is used to enhance instrument accuracy measurement. Effect Gibbs effect first proposed to reduce the use of probabilistic (stochastic) rectangular windows by applying random quantization scales in time and space and the simultaneous use of «brute» («binary», «binary-sign») current statistics counts.

Ключевые слова: статистические испытания, ЭПР, сходимость измерений, растровое сканирование, стохастические окна, уровень боковых лепестков, пробные эталонные добавки, обратная связь, рекуррентная зависимость, Monte Carlo method, statistical tests, ESR, convergence measurements, raster scanning, stochastic windows, side-lobe level, статистические испытания


Литература / References
  1. Горбунов Ю. Н. Стохастическая радиолокация: условия решения задач обнаружения, оценивания и фильтрации // Электронное издание «Журнал Радиоэлектроники», ISSN 1684-1719. М.: ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. 2014. № 11. http://jre.cplire.ru/jre/nov14/3/text.html
  2. Горбунов Ю. Н., Лобанов Б. С., Куликов Г. В. Введение в стохастическую радиолокацию. Учебное пособие для вузов. М.: Горячая линия-Телеком, 2015. 376 с.
  3. Горбунов Ю. Н. Рандомизированная обработка сигналов в радиолокации и связи. LAP LAMBERT Academic Publishing, Germany, 2015. 150 с.
  4. Соболь И. М. Численные методы Монте-Карло. М.: Наука, 1973. 311 с.
  5. Горбунов Ю. Н. Повышение эффективности обработки и формирования сигналов в РЛС с СДЦ методами рандомизации // Электронное издание «Журнал Радиоэлектроники», ISSN 1684-1719. М.: ИРЭ имени В.А. Котельникова РАН. 2014. № 10. http://jre.cplire.ru/jre/oct14/6/text.html; http://jre.cplire.ru/jre/oct14/6/text.pdf
  6. Горбунов Ю. Н. Реализация цифровых систем СДЦ в псевдошумовых РЛС с пониженной вероятностью перехвата// Электронное издание «Журнал Радиоэлектроники», ISSN 1684-17-19. 2015. № 11. http://jre.cplire.ru/jre/nov15/2/text.html http://jre.cplire.ru/jre/nov15/2/text.pdf
  7. Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетики. М.: Изд. Ин. лит., 1963.
  8. Борисов Ю. П., Пенин П. И. Основы многоканальной передачи информации. М.: Связь, 1967. 435 с.
  9. Lukin, K.A. Noise Radar Technology for Short Range Application // Proc. Int. Conf. Radar Systems.
  10. May 17-21, 1999, Brest, France.
  11. Guo-Sui Liu, Hong Gu, Wei-Min Su et al. Random Signal Radar — A Winner in Both the Military and Civilian Operating Environmrnts // IEEE Trans. 2003. Vol. AES-39. P. 489-497.
  12. Narayanan, R.M., Yi Xu, Hoffineier, P.D., Curtis John, O. Design, Performance, and Applications of a Coherent Ultra-Wideband Random Noise Radar // Optical Engineering. 1998. Vol. 37. No. 6. P. 1855-1869.
  13. Hongbo Sun. Yilong Lu, Guosui Liu // IEEE AES Systems Magazine. 2003. Vol. 18. No. 11. P. 3-7.
  14. Chapursky, V.V., Sablin, V.N., Kalinin, V.I., and Vasilyev, I.A. // Proc. 10th Int. Conf. on Ground Penetrating Radar (GPR-2004). The Netherlands, Delft. June 21-24, 2004. Vol. 1. P. 199.
  15. Размахнин К. К. Широкополосные системы связи (обзор) // Зарубежная радиоэлектроника. 1965. № 8. С. 3-29.
  16. Горбунов Ю. Н., Перунов Ю. М. Современная радиолокация: совершенствование обработки сигналов // Сборник научных трудов 1-й Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития радиотехнических и инфокоммуникационных систем». Москва. МГТУ МИРЭА. 28-30 марта 2013. С. 291-298.
  17. Родионов В. В. Помехоустойчивость радиолокационных станций со случайной вобуляцией периода повторения импульсов в условиях радиоэлектронного подавления // Радиотехника. 2001. № 6. С. 14-29.
  18. Горбунов Ю. Н., Бондарев А. В. Алгоритмы и устройства цифровой стохастической обработки сигналов в радиолокации: Монография. Учебное пособие. М.: НИЦЭВТ, ИПК МРП, 1990. 144 с.
  19. Черняк Ю. Б. Корреляторы с идеальными ограничителями // Радиотехника. 1965. Т. 20. № 3. С. 70-77.
  20. Горбунов Ю. Н. Рандомизация условий приёма и формирования сигналов в многоканальных доплеровских информационных системах с амплитудным ограничением // В кн.: Междунар. НТК REDS-2014». М.: 2014. С. 144-147.
  21. Горбунов Ю. Н. Стохастическая интерполяция пеленга в адаптивных антенных решетках с последовательным диаграммо-образованием на базе усечённых (малоэлементных) апертур и робастных статистик сигнала на входе // Антенны. 2015. № 6. С. 18-26.
  22. Ширман Я. Д. Теоретические основы радиолокации. М.: Советское радио, 1970. 560 с.
  23. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Т. II. М.: Мир, 1967. 252 с.
  24. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Кн. 3. М.: Советское радио, 1976. 288 с.
  25. Уилкс С. Математическая статистика. М.: Наука, 1967. 270 с.
  26. Горбунов Ю. Н. Стохастический дальномер // Авторское свидетельство № 165035 по заявке № 2292670 с приоритетом от 17.12.1980.
  27. Горбунов Ю. Н. Цифровые системы СДЦ и их оптимизация: Монография // М.: МГИРЭА. 2008. 132 с.
  28. Гнеденко Б. В. Курс теории вероятностей. М.: Наука, 1965. 400 с.
  29. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. 576 с.
  30. Вальд А. Последовательный анализ. М.: Физматгиз, 1960. 328 с.
  31. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1975. 648 с.
  32. Горбунов Ю. Н. Многоэтапная процедура измерения параметров повторяющегося сигнала методом стохастического усреднения цифровых отсчетов // Автометрия. Сибирское отделение АН СССР. 1985. № 3. С. 96-99.
  33. Гайсов В. Г., Горбунов Ю. Н. Двухэтапная процедура измерения временных интервалов методом статистических испытаний с обратной связью // Автометрия. Сибирское отделение АН СССР. 1982. № 2. С. 54-60.
  34. Синдлер Ю. Б. Метод двухступенчатого статистического анализа и его приложение в технике. М.: Наука, 1973. 191 с.
  35. Горбунов Ю. Н. Многоэтапная процедура измерения повторяющихся временных интервалов // Труды III Всесоюзного научно-технического семинара «Метрология в радиоэлектронике».
  36. М.: ВНИИФТРИ, 1975.
  37. Горбунов Ю. Н., Григоров Н. Р. Вобулятор частоты повторения для РЛС / Авторское свидетельство № 80286 по заявке № 1556863 с приоритетом
  38. от 21.11.1972.
  39. Горбунов Ю. Н. Стохастическое временное и пространственное квантование в плоских апертурах фазированных антенных решеток // Труды X Международной научно-технической конференции «Радиолокация, радионавигация и связь». Воронеж: НПФ «Саквоее». 2005. Т.III. С. 1790-1798.