Выбор параметров метода root-MUSIC при радиолокационном измерении углов места целей вблизи поверхности моря

Abstract

Метод высокого спектрального разрешения root-MUSIC рассматривается в последнее время как одно из средств, позволяющих решить задачу повышения точности измерения угла места маловысотных целей над взволнованным морем. Однако традиционный подход к выбору априорных параметров метода, разработанный с позиций спектрального анализа, не позволяет выявить его преимущество в точности измерений по сравнению с лучшими специальными методами, предложенными для решения рассматриваемой задачи. Это послужило причиной разработки различных модификаций метода. В настоящей работе с помощью компьютерного моделирования выполнено исследование метода в его классической форме, но при использовании априорных параметров, в том числе существенно отличающихся от используемых в других исследованиях. В первую очередь это касается размерности подпространства сигналов. Показано, что увеличение размерности от значения равного двум, обусловленного использованием зеркальной модели отражения радиоволн от поверхности раздела, до пяти-семи, позволяет повысить точность измерения угла места маловысотных целей в несколько раз. Установлено, что повышение точности проявляется как при сильном диффузном, так и сильном зеркальном отражении радиоволн от моря.

Метод високого спектрального розподілу root-MUSIC розглядається останнім часом як один із засобів, що дозволяють вирішити задачу підвищення точності вимірювання кута місця маловисотних цілей над схвильованим морем. Однак традиційний підхід до вибору апріорних параметрів методу, розроблений з позицій спектрального аналізу, не дозволяє виявити його переваг в точності вимірювань у порівнянні з кращим спеціальними методами, запропонованими для вирішення розглянутої задачі. Це послужило причиною розробки різних модифікацій методу. У даній роботі за допомогою комп’ютерного моделювання виконано дослідження методу в його класичній формі, але при використанні апріорних параметрів, які в тому числі суттєво відрізняються від використовуваних в інших дослідженнях. В першу чергу це стосується розмірності підпростору сигналів. Показано, що збільшення розмірності від значення рівного двом, зумовленого використанням дзеркальної моделі відбиття радіохвиль від поверхні розділу, до п’яти-семи дозволяє підвищити точність вимірювання кута місця маловисотних цілей в кілька разів. Встановлено, що підвищення точності проявляється як при сильному дифузному, так і сильному дзеркальному відбитті радіохвиль від моря.

The method of spectral resolution root-MUSIC has been considered recently as one of the means to solve the problem of increasing the accuracy of measuring the elevation of lowaltitude targets above rough sea. However, the traditional approach to the selection of a priori parameters of the method developed with spectral analysis does not reveal its advantage in accuracy compared to the best special methods proposed to solve this problem. This was the reason for the development of various modifications of the method. In this paper, computer simulations are used to study the method in its classical form, but with use of a priori parameters, including significantly different from those used in other studies. In particular this applies to the signals subspace. It was found that the increase the signal subspace dimension from two, due to the use of a specular reflection model, up to five-seven, improves the measurement accuracy of the elevation of lowaltitude targets several times. It was found that increases in accuracy occur in any case of strong diffuse or strong specular reflection of radio waves from the sea.