افزایش سرعت و دقت ردگیری آنتن دیجیتال چند پرتویی در سیستم های چند سنسوری

ردیابی دقیق و همزمان اهداف متحرک به ویژه پهپادها و ماهواره های کم ارتفاع یکی از نیازمندی های اساسی در سامانه های دفاعی و نظارتی مدرن به شمار می رود. در این مقاله یک سیستم ردگیری جامع بر پایه آنتن دیجیتال چندپرتویی و رادار آرایه ای فازی ارائه شده است که با بهره گیری از الگوریتم های پیشرفته ی فیلترینگ و مدیریت مسیر ضمن افزایش سرعت پردازش، دقت ردیابی را نیز به طور چشمگیری بهبود می بخشد. سه الگوریتم اصلی فیلترینگ شامل فیلتر ساده ی a-BY، فیلتر کالمن (KF) و الگوریتم مدل های متعامل چندگانه (IMM) در یک سناریوی واقعی با ۱۰۰ هدف متحرک شامل مانورهای ترکیبی (خط مستقیم با شتاب ثابت، چرخش با شتاب متغیر و بازگشت) شبیه سازی و عملکرد آنها از نظر خطای موقعیت یابی، زمان پردازش و مقاومت در برابر هشدارهای کاذب ارزیابی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی در محیط MATLAB نشان می دهد که الگوریتم IMM با خطای میانگین ریشه ی مربعات (RMSE) برابر ۵۶ متر بهترین عملکرد را داشته و فیلتر کالمن با خطای ۸۷ متر در رتبه ی بعدی قرار می گیرد. همچنین معیارهای بهینه شروع (۵/۴) و خاتمه ی ردگیری (۳/۳) بر اساس تحلیل احتمال خطا انتخاب شده اند که منجر به کاهش چشمگیر ردگیری های کاذب شده است. سیستم پیشنهادی توانایی تشخیص و ردگیری همزمان اهداف با سرعت ثابت و متغیر داشته و در محیط های آغشته به نویز و اغتشاش عملکردی پایدار از خود نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

رادار آرایه فازی ، آنتن دیجیتال چندپرتویی ، ردگیری هدف ، فیلتر ، کالمن ، الگوریتم IMM ، مدیریت ردگیری ، دروازه بندی ، تخصیص داده