Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu, xây dựng giải pháp nâng cao chất lượng xử lý, hợp nhất quỹ đạo trong hệ thống tự động hóa chỉ huy

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:149

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu, xây dựng giải pháp nâng cao chất lượng xử lý, hợp nhất quỹ đạo trong hệ thống tự động hóa chỉ huy" trình bày các nội dung chính sau: Tổng quát về bài toán tổng hợp, hợp nhất dữ liệu từ nhiều nguồn; Ứng dụng công cụ phân lớp dữ liệu giải bài toán xử lý, hợp nhất quỹ đạo tại trung tâm xử lý; Thuật toán tổng hợp, hợp nhất quỹ đạo trong trung tâm xử lý và đánh giá kết quả nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu, xây dựng giải pháp nâng cao chất lượng xử lý, hợp nhất quỹ đạo trong hệ thống tự động hóa chỉ huy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ ĐẶNG QUANG HIỆU NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG XỬ LÝ, HỢP NHẤT QUỸ ĐẠO TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA CHỈ HUY LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – NĂM 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ ĐẶNG QUANG HIỆU NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG XỬ LÝ, HỢP NHẤT QUỸ ĐẠO TRONG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA CHỈ HUY LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ Mã số: 9.52.02.16 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS, TS LÊ ANH DŨNG TS NGUYỄN PHÙNG BẢO HÀ NỘI – NĂM 2022
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu, chƣơng trình, kết quả nêu trong luận án là hoàn toàn trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả Đặng Quang Hiệu
ii LỜI CẢM ƠN Để thực hiện đƣợc đề tài nghiên cứu này, tôi muốn bày t l i cảm ơn sâu sắc t i hai thầy hƣ ng d n: S, TS ê nh ng và TS V guy n h ng ảo đ tận tình hƣ ng d n, gi p đ tôi trong suốt quá trình chu n bị các nội dung nghiên cứu, định hƣ ng giải quyết, tài liệu nghiên cứu, phƣơng pháp làm việc khoa học, phát triển và hoàn thiện luận án Tôi c ng in chân thành gửi l i cảm ơn t i tập thể cán bộ h ng Sau đ i học, các thầy giáo, đồng nghiệp thuộc hoa thuật Điều khiển, Viện T ch hợp ệ thống ọc viện K thuật Quân sự đ t o điều kiện thuận lợi, góp ý, động viên, hợp tác và nhiệt tình h trợ trong quá trình thực hiện luận án Tôi luôn mong đợi và cảm ơn những đóng góp ý kiến của các thầy và các b n đồng nghiệp Tôi in tiếp tục cập nhật, sửa chữa và bổ sung để hoàn thiện hƣ ng nghiên cứu của luận án
iii MỤC LỤC ỜI M ĐO ............................................................................................ i ỜI ẢM Ơ ................................................................................................ ii MỤ Ụ .................................................................................................... iii MỤ Á Ữ VIẾT TẮT VÀ Ý IỆU ....................................... vi MỤ Á Ì VẼ, ĐỒ T Ị.........................................................viii MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 hƣơng 1 TỔ QUÁT VỀ ÀI TOÁ TỔ Ợ , Ợ ẤT Ữ IỆU TỪ IỀU UỒ ........................................................................... 14 1 1 Tổng quát về các mô hình hệ thống và quá trình ử lý ........................... 14 111 hân lo i các mô hình hệ thống ra đa .............................................. 15 11 Quá trình ử lý thông tin, dữ liệu và phân lo i mô hình hệ thống theo công đo n ử lý................................................................................ 16 11 Một số đ c điểm của mô hình hệ thống đa đầu đo Việt Nam ......... 20 1 Xử lý thông tin, dữ liệu trong hệ thống theo cách tiếp cận X QĐ .......... 22 1 1 Đ t vấn đề ..................................................................................... 22 1 Tổng quan về tổng hợp, liên kết qu đ o trong bài toán X QĐ ........ 23 1 Thuật toán ayes cận tối ƣu liên kết dữ liệu theo ác suất ................ 29 1 Một số nhận t ............................................................................. 33 1.3. Xử lý hợp nhất dữ liệu qu đ o và ây dựng nội dung nghiên cứu ......... 36 1 1 hững vấn đề của bài toán Tổng hợp, hợp nhất dữ liệu ................ 36 1 Xây dựng nội dung nghiên cứu của luận án ..................................... 37 1 ết luận chƣơng 1 ............................................................................... 38 hƣơng Ứ Ụ Ụ Ữ IỆU IẢI ÀI TOÁ XỬ Ý Ợ ẤT QU Đ O T I TTX ................................................. 40 1 Một số điểm tƣơng đồng của và bài toán X QĐ ......................... 40
iv 1 1 Tóm tắt về một số đ c điểm của lý thuyết T và .............. 40 1 Một số đ c điểm của và sự tƣơng đồng v i bài toán X QĐ ... 43 ghiên cứu, ứng dụng công cụ để ác định số lƣợng qu đ o...... 51 1 ài toán khi chƣa biết số l p ................................................ 51 hƣơng pháp S M ứng dụng trong ác định số lƣợng q y đ o......... 54 Một số nhận t ............................................................................. 58 ghiên cứu, ứng dụng trong liên kết Đ QĐ v i qu đ o ............ 58 1 Tổng quát về phân l p trung bình c ứng dụng trong liên kết Đ QĐ v i qu đ o ............................................................................................. 59 Ứng dụng công cụ phân l p trung bình c tƣ ng minh giải bài toán liên kết điểm dấu v i qu đ o .................................................................. 60 Ứng dụng công cụ phân l p trung bình c-m M trong giải bài toán liên kết Đ QĐ v i qu đ o .............................................................. 62 Một số nhận t ............................................................................. 64 2.4. Ứng dụng liên kết Đ QĐ v i qu đ o chân thực t i TTX ......... 65 1 Đ t bài toán ................................................................................... 65 Ứng dụng công cụ phân l p tƣ ng minh liên kết các tập con Đ QĐ v i qu đ o chân thực .............................................................................. 65 5 Tổng hợp sơ đồ chức năng tổng quát X QĐ trên cơ s ............... 67 ết luận chƣơng ............................................................................... 68 hƣơng T UẬT TOÁ TỔ Ợ , Ợ ẤT QU Đ O TRO TTX VÀ ĐÁ IÁ ẾT QUẢ IÊ ỨU........................................ 70 1 Tổng hợp lƣu đồ thuật toán tổng quát tổng hợp, hợp nhất qu đ o t i TTXL ........................................................................................................ 70 Tổng hợp thuật toán t o giả và uất tập dữ liệu các điểm dấu qu đ o phục vụ mô ph ng...................................................................................... 72 Tổng hợp lƣu đồ thuật toán ác định số các qu đ o chân thực .............. 82
v Tổng hợp lƣu đồ thuật toán liên kết Đ QĐ v i qu đ o ........................ 89 5 Tổng hợp lƣu đồ thuật toán liên kết các tập điểm dấu qu đ o đ đƣợc phân l p v i qu đ o chân thực .................................................................. 94 Đánh giá kết quả nghiên cứu lọc, bám qu đ o đ tổng hợp, hợp nhất .... 98 1 Đánh giá khả năng cho qua và yêu cầu đáp ứng th i gian thực ......... 98 Đánh giá về t nh đầy đủ của TTRĐ ............................................... 102 Đánh giá về độ ch nh ác.............................................................. 103 So sánh kết quả v i một số công trình công bố khác ...................... 106 7 Mô ph ng v i dữ liệu qu đ o mục tiêu trên không............................. 107 8 ết luận chƣơng ............................................................................. 111 ẾT UẬ U ................................................................................. 113 MỤ TRÌ Ủ TÁ IẢ ............................................. 115 TÀI IỆU T M ẢO ........................................................................... 116 Ụ Ụ .................................................................................................. 126
vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 1. Chữ viết tắt: АСПОУ-ВН ệ thống tự động thu nhận, ử lý thông tin và điều khiển chức năng quân sự C2 ệ thống hỉ huy, Điều khiển iểm soát C4ISR ệ thống hỉ huy - Điều khiển iểm soát - Máy t nh - Truyền thông - Tình báo - iám sát và hận d ng CKT hiến – thuật CSB ảnh sát biển Đ QĐ Điểm dấu qu đ o FCM Trung bình c m uzzy c - mean) GNN Thuật toán lân cận gần nhất toàn cục lobal earest Neighbor) TRĐ ệ thống ra đa JPDA Thuật toán Liên kết dữ liệu theo ác suất đồng th i (Joint Probability Data Association) KTDL hai thác phá dữ liệu ata minning TĐ thuật điều khiển MHT Thuật toán đa giả thuyết Multi ypothesis algorithm MCM hƣơng pháp phân l p n i Mountain lustering Method NN Thuật toán lân cận gần nhất earest eighbor PDA Thuật toán Liên kết dữ liệu theo ác suất robability Data Association) PLDL hân l p dữ liệu ata lustering QCHQ Quân chủng ải quân QCPK-KQ Quân chủng h ng không – hông quân SCH S hỉ huy
vii SCM hƣơng pháp phân l p trừ Subtractive lustering Method) T RĐ T n hiệu ra đa TTRĐ Tin tức ra đa TTXL Trung tâm ử lý VTĐT Vô tuyến điện tử VK-KT V kh – h tài XLC1,2,3 Xử lý cấp 1, , O1 , O2 , O3 ) XLTH Xử lý t n hiệu X QĐ Xử lý qu đ o 2. Ký hiệu: Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa
viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ình 1: Mô hình hệ thống АСПОУ-ВН của ga....................................... 2 ình : Mô hình MI S – h t nhân của hệ thống ISR của M và nhiều nƣ c hiện nay .............................................................................. 2 ình : Minh họa tổ chức phân l p các V - T trong hệ thống ISR ...... 4 ình : Minh họa sơ đồ các chức năng ch nh của một hệ thống trung tâm chỉ huy – điều khiển kiểm soát ..................................................... 5 ình 5: Mô tả quá trình ử lý, tổng hợp và hợp nhất dữ liệu ...................... 6 ình : iải th ch ử lý hợp nhất qu đ o các đối tƣợng từ nhiều nguồn .... 8 ình 1 1: Sơ đồ phân lo i các mô hình TRĐ ........................................... 15 ình 1 : hân lo i TRĐ theo các công đo n ử lý .................................. 18 ình 1 : ác cấu tr c cơ bản của hệ thống m ng ra đa .............................. 20 ình 1 : ấu tr c hệ thống đa đầu đo của Việt am ................................. 21 ình 1 5: V dụ về các tình huống cần hợp nhất ch nh ác .......................... 25 ình 1 : Mô tả việc tổng hợp hai thuật toán và ....................... 33 ình 1 7: Một số hình d ng cửa sóng trong ử lý liên kết ........................... 35 ình 1: hai thác dữ liệu là l nh vực T đa ngành............................. 41 ình : Minh họa chức năng, nhiệm vụ của phân lo i và phân l p ........... 42 ình : Sơ đồ cấu tr c tổng quát TTX thực hiện X QĐ ....................... 47 ình : Minh họa cách tiếp cận liên kết điểm dấu qu đ o v i qu đ o .... 49 ình 5: Xử lý dữ liệu địa hình b ng M M và hàm n i ........................... 53 ình : Minh họa đ c t nh hội tụ của các Đ QĐ khi ác định Nt (k ) ....... 55 ình 7: V dụ về biểu di n các giá trị của tâm l p tiềm năng.................... 56 ình 8: Sơ đồ chức năng tổng quát quá trình X QĐ ứng dụng ...... 67 ình 1: ƣu đồ tổng quát quá trình X QĐ t i TTX .............................. 71 ình : ƣu đồ thuật toán t o, uất dữ liệu d ng cho t nh toán, mô ph ng 77
ix ình : T o giả bức tranh tình huống qu đ o mục tiêu số lƣợng qu đ o chân thực = 5 , số chu kỳ ử lý =18 ........................................ 79 ình : hóng to bức tranh tình huống qu đ o mục tiêu đƣợc t o giả số qu đ o thực = 5 , số chu kỳ =18 ......................................... 80 ình 5: hi tiết dữ liệu t o giả vị tr Đ QĐ từ qu đ o thực số lƣợng qu đ o chân thực = 5 , số chu kỳ =18 ........................................ 81 ình : ƣu đồ thuật toán ác định số lƣợng qu đ o chân thực............... 82 ình 7: ức tranh tình huống t o giả các dữ liệu Đ QĐ đầu vào t i 1 chu kỳ nhịp; tổng số 15 qu đ o thực .............................................. 86 ình 8: iểu tƣợng vị tr dữ liệu Đ QĐ từ qu đ o chân thực t i 1 chu kỳ nhịp ử lý.................................................................................. 87 ình 9: ết quả ử lý t nh toán tâm cụm Đ QĐ tƣơng ứng qu đ o chân thực; số lƣợng qu đ o chân thực 15 ......................................... 88 ình 1 : ƣu đồ thuật toán d ng liên kết các Đ QĐ v i qu đ o sử dụng công cụ phân l p trung bình c – m ........................................... 89 ình 11: iển thị chi tiết t nh toán ác định to độ tâm cụm Đ QĐ ứng v i qu đ o chân thực t i 1 chu kỳ nhịp............................................ 93 ình 1 : ƣu đồ thuật toán liên kết các Đ QĐ v i qu đ o chân thực ..... 95 ình 1 : Xử lý liên kết tâm cụm điểm dấu qu đ o v i qu đ o t i trung tâm qua các chu kỳ nhịp............................................................. 97 ình 1 : ức tranh kết quả ử lý tổng hợp, hợp nhất qu đ o t i TTX qu đ o chân thực, chu kỳ nhịp 7 ............................................ 99 ình 15: ức tranh tình huống qu đ o mục tiêu sau tổng hợp hợp nhất đ v i5 qu đ o chân thực anh ..............................................100 ình 1 : ảng dữ liệu các tham số của qu đ o chân thực và qu đ o tƣơng ứng sau tổng hợp, hợp nhất b ng các phƣơng pháp ..........103
x ình 17: So sánh sai lệch Vị tr giữa các qu đ o nguồn vào n t đứt và qu đ o T đ v i qu đ o chân thực trục ngang ............104 ình 18: Đồ thị ƣ c lƣợng sai số các tham số vị tr a , hƣ ng đi b và tốc độ c giữa qu đ o chân thực và qu đ o sau hợp nhất .............105 ình 19: ết quả mô ph ng tƣơng quan và lọc trong bám đa mục tiêu qu đ o sử dụng thuật toán UIMM và .............................106 ình : ức tranh tình huống mục tiêu trên không đƣợc tổng hợp hợp nhất v i qu đ o chân thực ........................................................108 ình 1: hi tiết ử lý tổng hợp, hợp nhất qu đ o mục tiêu trên không từ các Đ QĐ ...............................................................................109 ình : So sánh sai số Vị tr a và Vận tốc b giữa qu đ o mục tiêu trên không sau T và qu đ o chân thực theo các chu kỳ ử lý....110
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án Trong tài liệu 11 , các nhà khoa học k thuật thuộc trƣ ng Tổng hợp thuật Quân sự hàng đầu của ga đ đƣa ra định ngh a chu n mực về mô hình ệ thống tự động thu nhận ử lý thông tin và điều khiển chức năng quân sự – АСПОУ-ВН aвтоматическая система приѐма, обработки и управления военного назначения) (hình 1 Theo đó, hệ thống là một thể thống nhất gồm các tập hệ con quân sự: phƣơng tiện trinh sát, giám sát, thu thập tình báo không gian, ử lý thông tin, nhận d ng và đánh giá, ra các quyết định chỉ huy, chỉ thị mục tiêu và điều khiển các hệ thống v kh h a lực Từ giữa những năm 199 , M và các quốc gia đồng minh đ ây dựng khái niệm mô hình ệ thống cung cấp thông tin đa chức năng - MI S (Multifunctional Information istribution System và là h t nhân của hệ thống 4ISR ommand - hỉ huy, ontrol - Điều khiển, ommunication - Thông tin, omputer - Máy t nh, Intelligence - Tình báo, Surveillance - iám sát, Reconnaisance – Trinh sát hình 2) thực hiện t ch hợp và đồng bộ các chức năng nhƣ: chỉ huy, điều khiển các phƣơng tiện v kh , trang bị, chức năng trinh sát, tác chiến điện tử, thông tin liên l c, d n đƣ ng, ác định và phân biệt chủ quyền D thể hiện các thuật ngữ khác nhau, việc thiết lập mô hình hệ thống thống nhất thực hiện chức năng tự động trinh sát, thu thập thông tin dữ liệu về tình huống không gian tác chiến, ử lý và đánh giá, ra quyết định chỉ huy và điều khiển, truyền t i hệ thống, phƣơng tiện chấp hành,... đều có c ng một mục tiêu chung V i Việt am, việc ây dựng các mô hình nhƣ vậy t i S chỉ huy S các Quân, inh chủng c ng không là ngo i lệ và đang là yêu cầu cấp thiết trong tổ chức nghiên cứu ây dựng và triển khai ứng dụng.
2 Hình 0.1: hình h th n СПОУ- Н Hình 0.2: M hình – h t nh n h th n 4 v nh u n h nn
3 Th i điểm hiện nay, mô hình hoàn chỉnh có d ng nhƣ АСПОУ-ВН, C4ISR đang là mục tiêu trong định hƣ ng hiện đ i hóa quân đội nói riêng và lực lƣợng v trang nói chung Trong đó, hệ thống thông tin chỉ huy, kiểm soát và điều khiển các ho t động quân sự thực hiện nhiệm vụ quan trắc, trinh sát không gian b ng phƣơng tiện khác nhau về hiệu ứng vật lý; ử lý thông tin, đánh giá tình huống v i sự h trợ của hệ thống máy t nh; ra quyết định và truyền t i các hệ con, phƣơng tiện chấp hành, v v là mô hình k thuật tổng quát hiện hữu t i nhiều đơn vị nhƣ: h ng không - hông quân (PK-KQ), ải quân (QCHQ), ảnh sát biển (CSB), iên h ng,... Theo [2], [5], [8], [17], [20], [89], [92], [103 , hệ thống thông tin chỉ huy, kiểm soát và điều khiển quân sự thƣ ng sử dụng các giải pháp ử lý tổng hợp thông tin, dữ liệu thu nhận từ nhiều nguồn Điều này uất phát từ yêu cầu nhiệm vụ khi các phƣơng tiện k thuật quan trắc có t nh năng chiến - k thuật T khác nhau nh m giải quyết các nhiệm vụ tác chiến cụ thể Theo [6], [103 , khái niệm hợp nhất thông tin, dữ liệu về các đối tƣợng đƣợc hiểu là quá trình ra quyết định về thông tin, dữ liệu đƣợc cập nhật từ nhiều nguồn trong c ng khoảng th i gian, ác định em có thuộc về l p đƣợc quan tâm hay không hƣ vậy, t i Trung tâm ử lý TTX , nó thuộc l p bài toán của hệ thống l n, trong đó các phần tử quan trắc thuộc hệ con là h đầu đo ( ảm b ến) cung cấp thông tin, dữ liệu để thực hiện bài toán chỉ huy – điều khiển ình 3 minh họa tổ chức phân l p các phƣơng tiện v kh – kh tài (VK-KT) theo chức năng nhiệm vụ trong hệ thống ISR điển hình, gồm: - Sensor layer: là tập hợp các phƣơng tiện cảnh gi i quan sát, thu thập thông tin tình huống trên chiến trƣ ng - C2 layer: là hệ thống thông tin – chỉ huy, kiểm soát và điều khiển quân sự t i S hỉ huy.
4 - Effector layer: là các đơn vị h a lực, phƣơng tiện v kh thuộc quyền chỉ huy, đơn vị phối thuộc c ng thực hiện nhiệm vụ. ết nối giữa các l p này là m ng truyền số liệu hữu tuyến, vô tuyến phục vụ trao đổi thông tin, mệnh lệnh chỉ huy v i các dịch vụ đa d ng nhƣ: dữ liệu, tho i, video, tin nhắn, hƣơng tiện quan sát, cảnh gi i Trung tâm chỉ huy - Điều khiển Đơn vị h a lực, phƣơng tiện chiến đấu Hình 0.3: nh họ tổ hứ ph n l p VK-KT tron h th n 4 Một v dụ trong [75], bộ tài liệu đề uất ây dựng hệ thống cho lực lƣợng PK-KQ. Trên ình 4 mô tả sơ đồ các nhóm chức năng cơ bản của một hệ thống 2 cho lực lƣợng -KQ. Theo đó, chức năng tổn hợp, hợp nhất th n t n từ nh u n uồn v i các đầu đo sử dụng các hiệu ứng vật lý khác nhau là bài toán không thể thiếu, là yêu cầu bắt buộc phải thực hiện trong TTXL, từ quy mô cấp tổ hợp VK-KT đến S H cấp cao.
5 Giao diện với nguồn Quản lý hệ thống các đầu đo quân sự Ghi lại, tái hiện tình Màn hình tình Giao diện với nguồn huống huống khu vực các đầu đo dân sự Tổng hợp, hợp nhất Màn hình quản lý Giao diện với nguồn thông tin dữ liệu quỹ dữ liệu trung tâm cấp dưới đạo thuộc vùng quản lý Thiết bị nhập liệu Giao diện với nguồn Đánh giá hiểm họa, của nhân viên đơn vị hỏa lực tính toán chiến thuật Các trạm điều hành Giao diện với nguồn Điều hành đơn vị hỏa (g.diện Người - Máy) trạm đầu cuối lực, chỉ định vũ khí Nhóm nhiệm vụ thu, Nhóm nhiệm vụ chỉ huy nhận xử lý thông tin tác chiến, tính toán... Hình 0.4: nh họ sơ đồ hứ năn hính một h th n trun t m hỉ hu – đ u kh ển/k ểm so t Theo [17], [97 , việc ử lý tổn hợp, hợp nhất dữ l u thƣ ng đƣợc ây dựng theo mô hình mà theo đó: - ác phƣơng tiện ử lý thông tin quan trắc mục tiêu đƣợc chia theo từng cấp độ thứ bậc mô tả trong ình 5 ấp độ thấp nhất đƣợc thực hiện t i các đầu đo để giải bài toán phát hiện, ƣ c lƣợng tham số tọa độ và có thể một phần của bài toán phát hiện qu đ o, ƣ c lƣợng tham số qu đ o th o m hình l ph n t n [89], [92]). ết quả đầu ra là nguồn đầu vào của đơn vị ử lý cấp cao hơn - ấp ử lý trung gian thực hiện phát hiện, ƣ c lƣợng tham số qu đ o các đối tƣợng trong v ng quản lý ếu ử lý tập trung 7 , đầu vào cấp trung gian là tập các dữ liệu tham số tổng hợp điểm dấu gồm: tọa độ, kiểu lo i, th i gian cập nhật, v v hi đó, trƣ c khi thực hiện phát hiện qu đ o, cần tiến hành lọc, liên kết dữ liệu ata ssociation điểm dấu v i qu đ o nv i ử lý phân tán [17], [18], [20], [101], thông tin đầu vào là dữ liệu qu đ o đ
6 đƣợc ử lý t i từng đầu đo ấp ử lý trung gian thực hiện tổng hợp, hợp nhất dữ liệu qu đ o của từng đối tƣợng, hiển thị và cung cấp đến nơi d ng tin. Theo [20], [101], cấp trung gian thƣ ng là cấp chiến thuật v i TTX gắn liền v iS trung, lữ đoàn, v.v. C P Đ TH P (MỨC M T) Xử lý thực hiện cấp các đầu đo: - ọc nhi u, phát hiện điểm dấu, phát hiện mục tiêu, Thông tin đồng cấp Thông tin đồng cấp ƣ c lƣợng tham số tọa độ O0 , O1 Đầu đo Đầu đo - Một phần của bài toán phát hiện và ƣ c lƣợng tham số qu đ o O2 (nếu th o m hình h ph n t n) C P Đ TRUNG GIAN (MỨC HAI) ệ thống thu nhận, ử lý hiển thị và điều khiển cấp chiến thuật: - hát hiện, ƣ c lƣợng tham số và lọc bám qu đ o O2 - Trao đổi dữ liệu đồng cấp - Tổng hợp thông tin, dữ liệu, hợp nhất và hiển thị tình huống cấp chiến thuật O3 Thông tin Thông tin đồng cấp C P Đ CAO (MỨC BA) đồng cấp ệ thống thu nhận, ử lý hiển thị và điều khiển cấp v ng: - Trao đổi dữ liệu đồng cấp - Tổng hợp thông tin, dữ liệu, hợp nhất và hiển thị tình huống cấp chiến thuật O3 Hình 0.5: tả qu trình l , tổn hợp v hợp nhất dữ l u - ấp độ cao mức đƣợc thực hiện t i TTX thuộc S cấp khu vực, cấp v ng Thông tin cập nhật đầu vào là qu đ o các đối tƣợng ho c nhóm đối tƣợng v i những yêu cầu thống nhất về định d ng 89 nh m thể hiện bứ tr nh tình hu n kh n nt h ến cấp độ cao, phục vụ cho việc tự động ho c bán tự động ra các quyết định chỉ huy, điều khiển. hƣ vậy, toàn bộ quá trình ử lý thông tin gồm có các công đo n: + lấy t n hiệu có ch - công đo n O0 [89 : là một khâu đ c biệt quan trọng cung cấp nguồn thông tin đầu vào
7 + Xử ý ấ 1 (XLC1) - công đo n O1 ( n ọ l l sơ ấp : đƣợc thực hiện t i đầu đo, gồm: phát hiện t n hiệu có ch trên nền nhi u, ƣ c lƣợng tọa độ; ra quyết định về việc tồn t i đối tƣợng trong v ng quan sát và ƣ c lƣợng tham số Trên thực tế, đầu ra của X 1 có d ng là tập các dữ liệu về tham số tọa độ và th i điểm phát hiện đối tƣợng T y vào cấu tr c và phƣơng thức ử lý, mà O1 có thể phân chia thành: O1  O1.1  O1.2 ; trong đó: O1.1 - là lọc t n hiệu có ch trên nền nhi u và hình thành điểm dấu; O1.2 - thực hiện ƣ c lƣợng tham số tọa độ không – th i gian của điểm dấu đó hƣ vậy, O1.1 s có liên quan nhiều t i ử lý t n hiệu (XLTH). + Xử ý ấ 2 (XLC2) - công đo n O2 [89], [92] ( n ọ l l thứ ấp : ử lý thông tin ra đa thực hiện các nội dung phát hiện qu đ o, ƣ c lƣợng các tham số qu đ o, lọc và bám qu đ o hi đó, mô hình hệ thống d đƣợc ây dựng theo phƣơng thức ử lý nào, thì việc l n kết đ ểm dấu ph t h nv qu đ o và b to n lọ , b m qu đ o đƣợc coi nhƣ hai m t của một quá trình iện nay, các thuật toán liên kết điểm dấu v i qu đ o nhƣ: lân cận gần nhất earest Neighbor Algorithm - NN , liên kết dữ liệu theo ác suất robability ata ssociation - , liên kết dữ liệu theo ác suất đồng th i oint robability ata ssociation - và một số biến thể khác d ng để giải quyết bài toán liên kết điểm dấu v i qu đ o [1518], [23], [26], [30]. + Xử ý ấ 3 (XLC3) - công đo n O3 [30], [70], [74], [84], [90 là bài toán tổng hợp, hợp nhất các qu đ o chân thực trong v ng phát hiện của hệ thống ác bƣ c cơ bản của X gồm: hợp nhất qu đ o thu đƣợc từ nhiều nguồn và lọc bám qu đ o đ hợp nhất Trong đó, hợp nhất qu đ o thu đƣợc từ nhiều nguồn là nội dung đ c biệt quan trọng của X và đƣợc giải th ch dựa trên v dụ ình 6 T i TTX qu đ o thực đối tƣợng từ đến chỉ lấy từ một nguồn T1 gắn v i ra đa RĐ1; từ đến lấy từ hai nguồn T1 gắn
8 v i RĐ1 và T gắn v i RĐ ; và từ đến lấy từ ba nguồn T1, T và T ; từ đến E lấy từ hai nguồn T và T , và từ E đến lấy từ một nguồn là T , v.v. F E RĐ1 D ● RĐ3 C A B TTXL Qu đ o chân thực Xử lý cấp II của Tr m 1 RĐ2 Xử lý cấp II của Tr m 2 Xử lý cấp II của Tr m 3 Hình 0.6: ả thí h l hợp nhất qu đ o đ t ợn từ nh u n uồn hƣ vậy, X s hình thành nguồn thông tin ch nh thức, chân thực t o ra bứ tr nh tình hu n kh n n to n ảnh và cung cấp đến nơi d ng tin Bài toán X luôn có t nh cấp thiết và thực ti n trong tác chiến hiện đ i, nó phụ thuộc nhiều vào mô hình cấu tr c và phƣơng thức ử lý Về cấu tr c, có thể có các d ng nhƣ: đƣ ng th ng tuyến t nh , v ng tr n, hình sao, đa liên kết, thứ bậc, v v và một số d ng biến thể khác [17], [18], [89]. X t theo đƣ ng truyền thông tin, dữ liệu, hệ thống có thể có cấu tr c: tập trung (Centralized architecture , phân tán istributed architecture và phân cấp (Hierarchical architecture t y theo cấp độ và yêu cầu iện nay, các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm tập trung vào hai phƣơng thức ch nh: ử lý tập trung entralized rocessing tƣơng ứng v i cấu tr c tập trung và ử lý ph n t n istributed rocessing tƣơng ứng v i cấu tr c phân tán 2], [17], [18], [89], [92]. Việc nghiên cứu bài toán X phải gắn liền v i mô hình cấu tr c, phƣơng thức ử lý và yêu cầu thông tin đầu ra của bức tranh toàn cảnh ho t i nay, có rất nhiều công trình nghiên cứu đƣợc công bố và tr thành tài liệu kinh điển Trong các tài liệu 1 18], [20], [29], [92], [1 , các