Nghiên cứu thuật toán và mô phỏng hợp nhất quỹ đạo bay trên tiêu đồ

Trên cơ sở khảo sát hoạt động thu thập thông tin của trạm ra đa cảnh giới và quá trình thể hiện quỹ đạo của mục tiêu trên bảng tiêu đồ, đồng thời, với việc phân tích một số hạn chế của hệ đơn ra đa trinh sát. Bài viết đề xuất sử dụng một mạng đa ra đa trinh sát và thuật toán hợp nhất quỹ đạo bay của mục tiêu mà nó phát hiện được.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu thuật toán và mô phỏng hợp nhất quỹ đạo bay trên tiêu đồCông nghệ thông tin & Cơ sở toán học cho tin học NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN VÀ MÔ PHỎNG HỢP NHẤT QUỸ ĐẠO BAY TRÊN TIÊU ĐỒ Vương Anh Tuấn*, Trương Khánh Nghĩa Tóm tắt: Trên cơ sở khảo sát hoạt động thu thập thông tin của trạm ra đa cảnh giới và quá trình thể hiện quỹ đạo của mục tiêu trên bảng tiêu đồ, đồng thời, với việc phân tích một số hạn chế của hệ đơn ra đa trinh sát, trong bài báo này, chúng tôi đề xuất sử dụng một mạng đa ra đa trinh sát và thuật toán hợp nhất quỹ đạo bay của mục tiêu mà nó phát hiện được. Từ đó, xây dựng phần mềm mô phỏng quá trình hợp nhất quỹ đạo các đối tượng bay của mạng đa ra đa trinh sát.Từ khóa: Mạng ra đa, Quỹ đạo bay, Tiêu đồ, Phần mềm mô phỏng, Thuật toán hợp nhất quỹ đạo ra đa. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Mặc dù các loại ra đa ngày nay đều được cải tiến và trang bị những công nghệtiên tiến nhất, có độ chính xác rất cao trong việc phát hiện mục tiêu [1], nhưng, cácmục tiêu cũng được áp dụng các công nghệ mới có khả năng tàng hình và tránh bịphát hiện bởi các loại ra đa, thậm chí nó còn có khả năng phát hiện và tiêu diệt rađa [2]. Vì vậy, việc sử dụng hệ thống đơn ra đa không thể đáp ứng được tính hiệuquả, tính chính xác trong việc phát hiện và tiêu diệt mục tiêu trong tác chiến thựctế. Để đảm bảo tính chính xác, tính hiệu quả cũng như luôn bắt, bám được mụctiêu, hệ thống mạng lưới với nhiều ra đa được sử dụng [3], các ra đa có thể cùngloại hoặc khác loại và sẽ được bố trí ở các vị trí khác nhau, có thể gần nhau hoặccó thể xa nhau. Và để đảm bảo tính cơ động, tính linh hoạt và bí mật, tránh bị pháthiện và tiêu diệt trong thực tế các ra đa thường xuyên được bố trí cách xa nhau. Các phương pháp hợp nhất dữ liệu truyền thống đó là phương pháp bìnhphương tối thiểu [4], phương pháp trung bình trọng số [5], đây là các thuật toánhợp nhất dữ liệu được sử dụng rộng rãi, tuy nhiên, các phương pháp này hiện naychỉ áp dụng được khi các ra đa trong một hệ đa ra đa được bố trí gần nhau, ngượclại khi các ra đa bố trí cách xa nhau thì các phương pháp này không thể sử dụngmột cách trực tiếp được nữa vì sai số lớn. Trong thực tế tác chiến, vì nhiều yếu tốbí mật và chiến thuật tác chiến mà các ra đa thường xuyên phải bố cách xa nhau, vìvậy, trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu, cải tiến và đề xuất thuật toán trungbình trọng số để hợp nhất dữ liệu của các ra đa. 2. NỘI DUNG CẦN GIẢI QUYẾT2.1. Thuật toán, xây dựng phần mềm mô phỏng quá trình hợp nhất quỹ đạocác đối tượng bay của mạng đa ra đa Sơ đồ thuật toán hợp nhất quỹ đạo dữ liệu độ đo của hệ đa ra đa trinh sát. Thông thường dữ liệu mục tiêu được cung cấp bởi hệ thống mạng ra đa là dướihình thức tọa độ cực, trong đó tâm là vị trí ra đa. Do đó, khi lắp đặt các ra đa ở cácvị trí khác nhau, tâm của các hệ tọa độ cực là khác nhau. Nếu dữ liệu đo lường cầnphải hợp nhất, thì nó phải được chuyển đổi thành một hệ tọa độ thống nhất, và tínhtoán những sai số của việc chuyển đổi tọa độ. Nói cách khác, với cùng một hệ tọađộ hay cùng một không gian, dữ liệu đo lường của tất cả các hệ thống ra đa được146 V. A. Tuấn, T. K. Nghĩa, “Nghiên cứu thuật toán và mô phỏng… quỹ đạo bay trên tiêu đồ.”Nghiên cứu khoa học công nghệchuyển đổi sang cùng một hệ tọa độ, và các thuật toán trung bình trọng số có thểđược sử dụng vào thời điểm này. Quá trình thực hiện được thể hiện trên Dữ liệu độ đosơ đồ sau: Dữ liệu độ đo ra đa dưới dạng tọa độ Chuyển đổi từ tọa độ cực sang tọa độ chữ nhậtcực, do đó, trước hết sẽ được chuyển đổisang dạng tọa độ chữ nhật. Vì vị trí của Dịch chuyển song song hệcác ra đa là khác nhau và dữ liệu độ đo tọa độdựa trên tọa độ ra đa. Do đó, cần thiết phảichuyển đổi tọa độ về hệ tọa độ mà tâm của Tính toán sai sốnó là tâm hợp nhất của dữ liệu độ đo ra đa.Trong quá trình chuyển đổi, sự phân bố lỗi Tính toán trọng số(hay sai số) cũng thay đổi. Chìa khóa củathuật toán trung bình trọng số là để tính Tổng hợp dữ liệu dựa trêntoán trọng số, và trọng số có liên quan trực trọng sốtiếp tới sai số đo lường, vì vậy nhất thiếtphải tính toán việc phân bố sai số sau khi Chuyển đổi từ tọa độ chữ nhật sang tọa độ cựcchuyển đổi tọa độ.2.2. Chuyển đổi tọa độ và sai số trong chuyển đổi dữ liệu của mạng đa ra đa Chuyển đổi từ tọa độ cực sang tọa độ chữ nhật. Giả sử khoảng cách mục tiêu là i và phương vị mục tiêu là i. Sử dụng côngthức (1) để chuyển đổi tọa độ mục tiêu từ hệ tọa độ cực sang tọa độ chữ nhật[6].Sau đó, tọa độ mục tiêu sẽ có dạng tọa độ chữ nhật là ( xi ...