B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
B QUC PHÒNG
VIN KHOA HC VÀ CÔNG NGH QUÂN S
VÕ XUNG HÀ
NÂNG CAO CHT LƯNG LC, BM QU ĐO
MC TIÊU ĐA ĐIM CHÓI TRÊN BIN
Ngành: K thuật ra đa dẫn đường
Mã s: 9 52 02 04
TÓM TT LUN ÁN TIẾN SĨ K THUT
HÀ NI 2024
CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TI
VIN KHOA HC VÀ CÔNG NGH QUÂN S
Người hướng dn khoa hc:
1. TS Nguyn Trung Kiên
2. TS Nguyn Phùng Bo
Phn bin 1: GS. TS Vũ Văn Yêm
Đại hc Bách khoa Hà Ni
Phn bin 2: GS. TSKH Đỗ Đức Lưu
Trường Đại hc Hàng hi Vit Nam
Phn bin 3: PGS. TS Lê Vĩnh Hà
Vin Khoa hc và Công ngh quân s
Luận án được bo v ti Hội đồng đánh giá luận án tiến cấp Vin,
hp ti Vin Khoa hc và Công ngh quân s.
Vào hi: gi ngày tháng năm 2024
Có th tìm hiu lun án ti:
- Thư viện Vin Khoa hc và Công ngh quân s
- Thư viện Quc gia Vit Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cp thiết của đề tài lun án
Trong Chiến tranh hay trong bt mt cuộc xung đột trang nào, việc thu thp
thông tin tình báo t đối phương đóng vai trò vô cùng quan trng, h tr cho ngưi ch
huy trong vic ra quyết định và truyn thông tin gia s ch huy cp trên vi s ch huy
cấp dưới. Nhim v thu thp thông tin tình báo v các mục tiêu đối phương có th đưc
thc hin bởi các đầu đo là các đài ra đa, có chc năng thu thập, cung cp d liu v các
mc tiêu, phc v gii quyết các khâu trong chu trình ch huy, điu hành chiến đấu.
Đối vi các mục tiêu ra đa, đặc bit là các mc tiêu trên bin do s ng, chng loi,
mật độ mc tiêu ln ảnh hưởng t các yếu t môi trưng nhiu bin, đòi hi các thông
tin cung cp v mc tiêu không nhng phi nhanh, liên tục mà đặc bit cn độ chính xác
cao, trong đó thông tin về qu đạo mc tiêu mang nhiu ý nghĩa thực tin mu cht
phc v công tác ch huy điều khin các phương tiện chiến đấu.
Vic nâng cao chất lượng lc,m qu đạo mc tiêu trên bin bn chất là nâng cao độ
chính xác của các đầu đo ra đa hoặc ng dng các hình thut toán x qu đạo để
đảm bảo độ chân thc ca qu đạo lc, bám theo thi gian thc. Khi ng dng hai cách
tiếp cn trên, s tn ti những nhược điểm như tính chất “đa điểm du phát hiện”; thut
toán lc, bám theo các dng khác nhau vn tn ti hiện tượng bám nhm qu đạo.
Xut phát t nhng lý do trên, lun án la chn đề tài nghiên cứu Nâng cao cht
ng lc, bm qu đo mc tiêu đa điểm chói trên bin. Đây vấn đề cp thiết, tính
thi s và tính ng dng cao, nhng kết qu ca Lun án là tiền đề cho lĩnh vực nghiên
cu, chế tạo ra đa.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng, hình thành và giải quyết bài toán “Nâng cao cht lưng lc, bm qu đo
mục tiêu đa điểm chói trên biển mà trong đó sử dụng tiêu chuẩn độ chính xác của quỹ
đạo và tính thời gian thực để đánh giá.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối ợng nghn cứu: ảnh ra đa c mục tiêu đa điểm chói trên bin; ng cao cht
ng lc, bámt qu đo mc tiêu bin theo tiêu chun v đ chính xác qu đo và tính
thi gian thc cung cp thông tin.
- Phm vi nghiên cu ca lun án: Khai thácc đặc trưng của mục tiêu đa đim chói,
thuyết khai thác d liu, phân cm d liu, x chân dung ra đa nhằm ước lượng
ĐDĐD; Đề xut thut toán lc, bám kết hp với các đặc trưng được khai phá đảm bảo độ
chính xác bám sát qu đạo và tính thi gian thc cung cp tng tin.
4. Ni dung nghiên cứu
Lun án tp trung nghiên cu các ni dung sau: Bài toán ước lượng tọa độ tâm điểm
chóithuc tính các mục tiêu đa điểm chói; Bài toán phân cụm điểm chói mc tiêu
ước lượng ĐDĐD; Thut toán lc, bám qu đạo kết hp các tham s đặc trưng của mc
tiêu đa đim chói; Đánh giá kết qu nghiên cu bng d liu nh thc tế mô phng.
5. Phương pháp nghiên cứu
Lun án s dng phương pháp tng hp và phân tích lý thuyết đ ra đnh hưng
nghiên cu; phân tích các d liu nh ra đa, kim nghim bằng phương pháp tính
toán, mô phng thc nghim trên công c Matlab.
2
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa hc: Luận án đề xut thuật toán ước lượng ĐDĐD, trích xuất các đặc
trưng chuyển động ca các mc tiêu đa điểm chói trên biển đề xut gii pháp nâng cao
chất lượng i toán lc, bám các mc tu đã điểm chói trên bin.
Ý nghĩa thc tin: Các kết qu đạt được ca lun án th tham kho trong nghiên cu,
thiết kế chế tạo đài ra đa với h thng x tín hiệu để gii quyết c bài toán nâng cao
chất lượng i toán lc, bám các mc tu trên bin.
7. B cc của luận án
Luận án đưc xây dng bao gm phn M đầu, 3 chương Kết lun.
CHƯƠNG 1. TNG QUAN MC TIÊU ĐA ĐIM CI TN BIN
1.1. Mô hình tín hiệu phản xạ và chân dung ảnh ra đa của mục tiêu trên biển
1.1.1. Mô hình tín hiệu phản xạ mục tiêu đa điểm chói trên biển
Trưng tán xạ của mục tiêu đa điểm chói là tng véc tơ các trường của các tâm tán
xạ độc lập cấu thành lên bản thân mục tiêu. Vic thiết lp mô hình tín hiu có ích phn
x t mc tiêu đa điểm chói có th thc hin bng cách tính toán các tín hiu phn x t
các điểm “sáng nhất” ca DTPXHD mục tiêu, được biu diễn dưới dng các phn x
điểm (đưc gọi là đim chói).
X
Y
Hình 1.1 Mô hình tàu quân s c trung bình
Hình 1.1 biu din mô hình mu mc tiêu gm 12 phn x đim - đim chói ng dng
đối vi tàu quân s. Theo đó, mu mc tiêu tàu quân s tm trung 12 tâm tán x đưc
định v c định trên b mt ca.
Tín hiu tng hp phn x t mục tiêu đa đim chói trên bin kết qu ca s giao thoa
c n hiu thành phn phn x t c điểm ci cu thành mục tu đa điểm chói:
1()
=
=
%
N
th i cx i
i
s K u t t
;
(1.5)
trong đó:
,
th cx
Ku
2/
ii
t R c=
- tương ng h s suy gim lan truyn sóng siêu
cao tn trong không gian, tín hiu chiếu x thăm không gian thi gian gi chm
ca tín hiu phn x thành phn t đim chói th i v đầu đo.
Như vậy, DTPXHD ca mc tiêu đa điểm chói véc độ ln của nó được ly
gần đúng bằng tng véc các DTPXHD của các phn t thành phn cu thành mc tiêu.
1.1.2. Đặc điểm của mục tiêu trên biển bị phát hiện bởi đầu đo ra đa
Vi các đầu đo ra đa quan trắc các mc tiêu trên bin, độ phân gii được xác định bi
hai tham s độ dài xung
xg
l
độ dài của cung ơng ng với độ rộng búp sóng ăng ten
0.5
l
trong mt phẳng pơng vị.
Độ ln của độ dài cung 𝑙𝛽0.5 li tùy thuc vào c ly phát hin có dng:
0.5 0.5
lr
(1.11)
3
Và độ phân gii có dng:
0.5 = ( ),
xg
l l f r
(1.12)
Tính cht và hiện tượng “đa điểm du phát hiện” của mc tiêu khi b phát hin theo
dõi bởi đầu đo ra đa sẽ ph thuc vào di c ly quan trc.
Như vậy, bên cnh s ph thuc vào mt s tham s đặc trưng cơ bản của đầu đo, thì
tính cht phc tạp “đa điểm du phát hiện” của mc tiêu ph thuc nhiu vào c ly phát
hin và qu đạo chuyển động ca mục tiêu đó so với đầu đo.
1.1.3. Chân dung ảnh ra đa các mục tiêu đa điểm chói trên biển
Trên Hình 1.4 mô tả một vùng ảnh có nhiều mục tiêu (bên phải) và ảnh 3D của 1
mục tiêu được lựa chọn bằng tay để phân tích (bên trái). Phân tích hình ảnh này qua
các chu kỳ cho thấy mục tiêu biển kích thước lớn có nhiều vùng chói (các vùng nhô
cao, nhọn trong hình) tương đối n định ứng với các vị trí ăng ten, tháp chỉ huy, các
kết cấu bằng kim loại trên tàu.
Hình 1.4 Màn hình đài ra đa Score3000
Như vậy chân dung ảnh mục tiêu đa điểm chói trên biển mục tiêu mà nhiều đỉnh
tương ứng với nhiều vùng cực trị (Hình 1.5).
Hình 1.5 Hình ảnh mục tiêu trên màn hình ra đa
a) Ma trận điểm du
b) Ảnh mục tiêu ra đa
Hình 1.7 Hình ảnh mục tiêu đa điểm chói trên biển
STT 1181 1182 1183 1184 1185 1186 1187 1188 1189 1190 1191 1192 1193 1194 1195 1196 1197 1198 1199 1200 1201 1202 1203
4537 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4538 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4539 031 45 44 56 48 35 42 26 026 30 33 25 0 0 0 0 20 0 0 0 0
4540 058 76 72 82 60 49 66 44 46 60 63 75 54 45 39 38 38 33 26 021 0
4541 26 73 94 87 90 62 55 82 61 76 90 87 109 75 68 59 52 52 41 36 25 26 0
4542 25 65 95 90 91 79 64 93 73 80 93 84 108 72 65 59 48 48 35 34 25 26 0
4543 040 75 73 83 89 65 86 63 57 67 57 75 51 46 42 34 34 22 27 22 24 0
4544 0 0 45 44 61 73 52 61 38 28 33 29 39 29 26 24 21 21 021 20 23 20
4545 0 0 21 21 35 42 32 34 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 21 0
4546 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4547 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0