Результаты анализа амплитудного спектра

Таблица 2.1. Численные значения спектральных параметров для ЗИЛ 131.

Объeкты и файлы		FGmax1 Гц	FGmax2 Гц	FI,5 Гц	FII,5 Гц	m1f	m2f	Y	Kvf	Ef
ЗиЛ– 131	00.sig	0	7,49	2,54	8,56	1,66524	568,44	0,00488	0,002944	20,427
	01.sig	0	5,35	2,1	4,28	1,63897	551,65	0,00487	0,002986	12,667
	02.sig	0	3,21	2,16	8,56	2,24966	785,91	0,00644	0,002881	25,433
	03.sig	0	3,21	2,4	6,42	2,64904	894,1	0,00785	0,002986	10,7
	04.sig	0	8,56	2,42	4,28	1,81109	641,04	0,00512	0,00284	15,66
	05.sig	0	4,28	2,18	6,42	1,98954	669,74	0,00591	0,002988	26,062
	06.sig	0	3,21	2,9	6,42	2,00248	689,33	0,00582	0,002922	18,79
	07.sig	0	3,21	2,5	6,42	1,54147	524,83	0,00453	0,00295	18,357
	08.sig	0	4,28	2,6	4,28	2,24468	747,61	0,00674	0,003023	12,729

Таблица 2.2. Численные значения спектральных параметров для Т80.

Объeкты и файлы		FGmax1 Гц	FGmax2 Гц	FI0,5 Гц	FII0,5 Гц	m1f	m2f	Y	Kvf	Ef
T80	00.sig	0	26,8	2,4	8,56	7,69704	2705,7	0,0219	0,002908	21,282
	01.sig	0	3,65	2,7	2,17	8,12505	3029,1	0,02179	0,002742	31,832
	02.sig	0	32,1	2,9	2,11	3,43561	946,36	0,01247	0,003676	10,364
	03.sig	0	4,61	2,14	2,8	3,10695	1019,6	0,00947	0,003076	14,97
	04.sig	0	53,5	2,14	8,56	8,77833	2627,5	0,02933	0,003442	14,236
	05.sig	0	22,9	2,1	4,28	4,36341	1642,4	0,01159	0,002688	16,853
	06.sig	0	3,21	2,55	8,56	4,01203	1240,2	0,01298	0,003278	7,0383
	07.sig	0	2,19	2,6	4,28	3,73718	1187,4	0,01176	0,003185	6,4982
	08.sig	0	2,67	2,11	4,3	4,88861	1851,8	0,01291	0,002674	14,526

Таблица 2.3. Численные значения спектральных параметров для СВК «Нона».

Объeкты и файлы		FGmax1 Гц	Fgmax2 Гц	F^I_{0,5 Гц}	F^II_{0,5 Гц}	m¹_f	m²_f	Y	Kvf	Ef
Н О Н А	00.sig	0	3,21	2,45	6,42	0,15868	37,569	0,00067	0,004227	2,2374
	01.sig	0	8,56	2,4	2,14	1,88624	675,27	0,00527	0,002808	22,301
	02.sig	0	17,12	2,11	6,45	2,59006	707,99	0,00948	0,003693	3,3336
	03.sig	0	153,01	2,8	4,28	1,92834	612,5	0,00607	0,003168	8,2517

Таблица 2.4. Численные значения спектральных параметров для РЛС "Пантера"

Объeкты и файлы		FGmax1 Гц	FGmax2 Гц	F^I_{0,5 Гц}	F^II_{0,5 Гц}	m¹_f	m²_f	Y	Kvf	Ef
Пантера	00.sig	0	3,21	2,4	2,5	1,42944	459,86	0,00444	0,003122	4,5871
	01.sig	0	110	2,7	6,42	2,11868	751,46	0,00597	0,002836	7,9046
	02.sig	0	3,21	2,65	6,7	1,99105	738,57	0,00537	0,00271	7,5118
	03.sig	0	4,28	2,8	8,56	2,27897	811,28	0,0064	0,002827	8,2188

Результаты анализа спектра квадратурной компоненты

Таблица 2.5. Спектр квадратурной компоненты для Т–80

FGmax1 Гц	m1f	m2f	Y	Kvf	Энергия	Файл	Матожид	Медиана	СКО	СКО/МО	Шир 0,1 в Гц
331,7	5,307985	110,6747	0,254572	0,064339	2,64272	00.sig	0,276951	0,171306	0,256895	1,499628	38,52
349,89	2,832427	56,98559	0,140784	0,057848	13,50523	01.sig	0,163087	0,091314	0,186653	2,044088	38,52
39,59	3,246084	71,86384	0,146625	0,052931	11,38086	02.sig	0,185923	0,160384	0,13449	0,838546	33,17
172,27	0,954858	8,782213	0,103818	0,121322	0,775486	03.sig	0,140063	0,041501	0,198949	4,793802	25,68
28,89	6,192352	164,901	0,232535	0,04893	1,623435	04.sig	0,259159	0,21171	0,223028	1,05346	42,8
297,46	2,095472	26,63269	0,164873	0,094214	1,138936	05.sig	0,203181	0,079344	0,299011	3,768545	28,89
171,2	5,403319	81,75655	0,357107	0,102802	2,369707	06.sig	0,447377	0,418874	0,230918	0,551283	22,47
167,99	4,37673	92,0279	0,208152	0,06006	2,290224	07.sig	0,231934	0,120696	0,255052	2,113175	40,66
297,46	1,315523	13,54695	0,127748	0,111331	4,458267	08.sig	0,185779	0,052621	0,265928	5,053633	25,68
189,39	1,439827	138,9613	0,014919	0,010518	1,269775	09.sig	0,048613	0,015031	0,130835	8,704123	196,88

Таблица 2.6. Спектр квадратурной компоненты для ЗИЛ–131

FGmax1 Гц	m1f	m2f	Y	Kvf	Энергия	Файл	Матожид	Медиана	СКО	СКО/МО	Шир 0,1 в Гц
633,44	9,590914	270,7091	0,339795	0,053663	1,034378	00.sig	0,371449	0,309108	0,285509	0,923654	42,8
374,5	5,590852	73,39129	0,425904	0,132693	4,30962	01.sig	0,512172	0,432797	0,261845	0,605006	21,4
492,2	9,188762	237,3151	0,355786	0,060104	9,706813	02.sig	0,410053	0,439397	0,202154	0,460071	42,8
401,25	3,813184	639,9777	0,02272	0,006097	4,655072	03.sig	0,071089	0,016061	0,155955	9,710459	423,72
471,87	1,428387	15,49555	0,131669	0,106158	1,621322	04.sig	0,190424	0,100218	0,224934	2,244448	27,82
488,99	5,295417	99,27395	0,282465	0,07434	3,023025	05.sig	0,348302	0,314815	0,178402	0,566687	28,89
383,06	8,450339	231,2949	0,308732	0,052852	2,763133	06.sig	0,343219	0,342934	0,201993	0,589016	42,8
439,77	5,463615	102,1836	0,292132	0,075535	6,183213	07.sig	0,340607	0,295082	0,247055	0,837243	28,89
343,47	6,166675	580,6637	0,06549	0,011364	2,951703	08.sig	0,114548	0,012574	0,193144	15,36013	365,94

Таблица 2.7. Спектр квадратурной компоненты для Т72

FGmax1 Гц	m¹_f	m²_f	Y	Kvf	Энергия	Файл	Матожид	Медиана	СКО	СКО/МО	Шир 0,2 в Гц
331,7	4,699953	81,83516	0,269927	0,078666	2,64272	00.sig	0,306603	0,226265	0,256597	1,134058	34,24
349,89	1,524904	17,39855	0,133651	0,101166	13,50523	01.sig	0,198317	0,122216	0,216966	1,775266	25,68
39,59	3,33875	82,43641	0,135222	0,046834	11,38086	02.sig	0,172157	0,15254	0,128672	0,843528	40,66
172,27	0,954858	8,782213	0,103818	0,121322	0,775486	03.sig	0,140063	0,041501	0,198949	4,793802	25,68
28,89	6,192352	164,901	0,232535	0,04893	1,623435	04.sig	0,259159	0,21171	0,223028	1,05346	42,8
297,46	1,345564	13,20741	0,137085	0,118064	1,138936	05.sig	0,223581	0,079271	0,325783	4,10973	23,54
171,2	6,349417	110,0203	0,366433	0,09109	2,369707	06.sig	0,462445	0,439705	0,238512	0,542436	27,82
167,99	2,445437	29,3003	0,204099	0,104864	2,290224	07.sig	0,300887	0,149454	0,279338	1,869058	27,82
297,46	1,023153	9,868423	0,10608	0,115983	4,458267	08.sig	0,193933	0,052621	0,275348	5,232643	23,54
189,39	1,826612	16,6036	0,200951	0,13768	1,269775	09.sig	0,269271	0,154467	0,273096	1,767985	23,54

Таблица 2.8. Спектр квадратурной компоненты для РЛС "Пантера"

FGmax1 Гц	m¹_f	m²_f	Y	Kvf	Энергия	Файл	Матожид	Медиана	СКО	СКО/МО	Шир 0,2 в Гц
333,44	9,657718	283,5316	0,328963	0,050761	1,662853	00.sig	0,356047	0,282348	0,29966	1,061313	42,8
374,5	1,816357	181,2959	0,018198	0,010204	4,30962	01.sig	0,061235	0,013494	0,160183	11,87045	25,38
492,2	9,188762	237,3151	0,355786	0,060104	9,706813	02.sig	0,410053	0,439397	0,202154	0,460071	42,8
401,25	3,752688	634,0224	0,022212	0,006053	4,655072	03.sig	0,069973	0,016049	0,154559	9,630375	422,65
471,87	0,88155	8,17328	0,095082	0,11919	1,621322	04.sig	0,176206	0,079189	0,235055	2,968273	23,54
488,99	5,357566	102,764	0,279315	0,07234	3,023025	05.sig	0,344956	0,313587	0,176191	0,561855	29,96
383,06	8,450339	231,2949	0,308732	0,052852	2,763133	06.sig	0,343219	0,342934	0,201993	0,589016	42,8
439,77	5,404812	99,25311	0,294318	0,077166	6,183213	07.sig	0,340202	0,289399	0,247139	0,853975	28,89
343,47	6,09408	115,0653	0,322754	0,078202	2,951703	08.sig	0,400016	0,319701	0,190735	0,596604	26,75

Анализ таблиц доплеровских спектров анализируемых целей показывает, что имеются существенные отличия в некоторых спектральных признаках для классов гусеничных и колёсных целей. Указанные отличия могут быть использованы при синтезе классификатора МНЦ по спектральным моментам.

Анализ поляризационных признаков классификации

Таблица 2.9. Поляризационные характеристики Зил 131

Автомобиль Зил–131 бортовой, неподвижный, не работающий двигатель
Ракурс цели		Лоб	Лоб 45є	Борт	Корма 45є	Корма
Стат. оценки		МО
Поляризационные признаки	L1	0,094232	0,433034	0,275402	0,342681	0,31486
	L	–13,3708	–14,8733	–17,0783	–14,45	–19,5688
	Z	3,160245	–4,84648	5,599695	4,604861	5,475064
	q	0,36075	0,488521	0,567157	0,476581	0,539105
		0,336754	–0,4871	0,565439	0,465756	0,537527
		34,25688	30,069	27,67729	30,4512	28,33317
		4,405942	0,328807	0,175407	2,738056	0,312402
	m	0,78139	0,099526	0,142886	0,627589	0,147331
		1,206262	0,76164	1,381557	1,312969	1,380128
		1,206262	0,76164	1,381557	1,312969	1,380128
	R	0,000909	0,026238	0,010182	0,015803	0,012305
	Q0	0,002566	0,046311	0,015623	0,027958	0,022926
		СКО
	L1	0,019933	0,08968	0,022291	0,060829	0,030241
	L	2,193937	3,827161	0,96052	1,945445	1,707972
	Z	1,085685	1,261026	0,37084	1,373203	0,590785
	q	0,095926	0,100579	0,02877	0,11518	0,0452
		0,109852	0,100525	0,028779	0,118769	0,045089
		2,966826	3,430928	1,004118	3,817299	1,578053
		3,977784	0,464922	0,094412	2,957522	0,192331
	m	0,470903	0,094526	0,060233	0,337639	0,076588
		0,07314	0,053537	0,029561	0,104024	0,047677
		0,07314	0,053537	0,029561	0,104024	0,047677
	R	0,000513	0,013363	0,001841	0,007755	0,002895
	Q0	0,000895	0,018993	0,002487	0,008326	0,004259

Таблица 2.10. Поляризационные характеристики МТЛБУ «Пантера»

МТЛБУ Пантера, неподвижный, не работающий двигатель
Ракурс цели		Лоб	Лоб 45є	Борт	Корма 45є	Корма
Стат. оценки		МО
Поляризационные признаки	L1	0,166416	0,492208	0,712044	0,337278	1,793774
	L	–22,3677	–26,8106	–11,8818	–2,83019	–12,0602
	Z	1,888799	18,72558	4,142757	0,581457	0,355925
	q	0,226764	0,968583	0,451085	0,377313	0,210481
		0,210401	0,966866	0,433502	0,061063	0,03969
		38,4029	6,817603	31,41444	33,3854	38,89569
		1,34555	0,171819	3,31677	27,28023	2,847303
	m	0,074316	0,154774	1,68131	9,651769	0,336332
		1,117889	2,989174	1,274022	1,042305	1,027606
		1,117889	2,989174	1,274022	1,060414	1,027606
	R	0,001254	0,061778	0,057818	0,017404	0,119522
	Q0	0,009232	0,032998	0,127231	0,03979	1,111855
		СКО
	L1	0,010734	0,047099	0,111916	0,168314	0,147582
	L	2,65691	4,745816	0,931295	1,312864	1,751585
	Z	0,512133	2,556228	1,129651	1,703014	1,050355
	q	0,04596	0,016895	0,103685	0,19733	0,082049
		0,056041	0,01731	0,101186	0,178063	0,117007
		1,357457	1,91249	3,391287	6,512995	2,401711
		2,027432	0,136221	1,629226	9,727616	4,922703
	m	0,047189	0,121146	0,625049	6,704142	0,279627
		0,032187	0,461026	0,084058	0,119843	0,06096
		0,032187	0,461026	0,084058	0,108099	0,06096
	R	0,000364	0,011736	0,031293	0,02049	0,070178
	Q0	0,001141	0,006303	0,031058	0,03479	0,165263

Таблица 2.11. Поляризационные характеристики танка Т–72

Танк Т–72, неподвижный, не работающий двигатель
Стат. оценки		МО
Поляризационные признаки	L1	0,224896	0,30789	0,185067	0,208336	0,462812
	L	–11,2572	–4,35086	–6,41593	–13,2299	–3,34028
	Z	8,407537	4,373034	8,001983	13,87233	–4,77292
	q	0,746225	0,581362	0,721452	0,892992	0,495071
		0,735278	0,460568	0,70498	0,886434	–0,45849
		20,59323	27,1034	21,40566	12,2694	29,51101
		0,662972	13,85547	1,914046	0,502713	5,038862
	m	0,880306	7,506303	0,732187	0,497886	1,852777
		1,630668	1,288219	1,598075	2,299289	0,772037
		1,630668	1,288219	1,598075	2,299289	0,772037
	R	0,009958	0,013743	0,00629	0,010556	0,037113
	Q0	0,008497	0,020077	0,006163	0,006282	0,050184
		СКО
	L1	0,030064	0,045618	0,02792	0,03756	0,143958
	L	1,351466	1,903667	0,812072	2,01048	1,528524
	Z	1,454214	0,650255	1,490407	2,376265	2,150214
	q	0,073828	0,076108	0,082861	0,053821	0,1673
		0,074036	0,061461	0,081411	0,05529	0,18282
		3,191392	2,584006	3,484787	3,170432	5,654013
		0,400243	6,603283	0,807243	0,347423	5,475376
	m	0,288309	3,663191	0,35539	0,26036	0,763436
		0,138599	0,046776	0,139293	0,327507	0,096274
		0,138599	0,046776	0,139293	0,327507	0,096274
	R	0,003393	0,004652	0,001926	0,003914	0,030276
	Q0	0,001822	0,006513	0,001908	0,002044	0,024186

Таблица 2.12. Поляризационные характеристики танка Т–80

Танк Т–80, неподвижный, не работающий двигатель
Ракурс цели		Лоб	Лоб 45є	Борт	Корма 45є	Корма
Стат. оценки		МО
Поляризационные признаки	L1	0,209698	0,488495	0,171005	0,065102	0,17339
	L	–5,45199	–10,5038	–3,29514	–5,46188	–15,3732
	Z	1,03339	7,533988	6,036348	2,027092	5,858997
	q	0,357116	0,673347	0,649309	0,27296	0,587636
		0,102929	0,622793	0,591315	0,218506	0,585106
		34,14424	22,61325	24,55047	36,9069	26,95605
		15,13244	3,544402	5,988099	10,61168	0,335245
	m	2,709222	1,152643	3,504685	1,741393	0,176835
		1,084693	1,59243	1,420184	1,13129	1,402433
		1,084693	1,59243	1,420184	1,13129	1,402433
	R	0,005342	0,058432	0,005168	0,000313	0,004272
	Q0	0,015485	0,051026	0,005753	0,001365	0,006153
		СКО
	L1	0,074156	0,155853	0,036947	0,013433	0,017009
	L	1,842625	3,183862	0,727899	3,840953	1,652025
	Z	1,829048	3,080193	0,902082	1,55681	0,543002
	q	0,159435	0,159702	0,064887	0,138377	0,040344
		0,18149	0,181096	0,067142	0,163082	0,040728
		5,088879	6,421146	2,43493	4,247888	1,432779
		9,210268	3,453614	3,897232	7,735721	0,231504
	m	1,790785	1,112722	2,199243	1,100824	0,110846
		0,115574	0,293637	0,073579	0,101694	0,043955
		0,115574	0,293637	0,073579	0,101694	0,043955
	R	0,004812	0,036243	0,002394	0,000297	0,000943
	Q0	0,010442	0,030202	0,00229	0,000438	0,001211

Анализ поляризационных признаков классификация использованных целей

Рассчитанные поляризационные параметры подвергались статистической обработке в соответствии с методикой обработки экспериментальных данных, рассмотренной в [1-3].

Некоторые численные значения поляризационных признаков приведены в таблицах 2.9.-2.12, полностью поляризационные признаки приведены в приложении 2, а гистограммы поляризационных параметров в качестве иллюстрации показаны на рис. 2.18 – 2.27.

Анализ полученных результатов позволяет сформулировать следующие предположения:

1. Энергетический параметр moL1 (полная ЭПР объекта) может быть использован как самостоятельно, так и в составе группы признаков для решения задачи обнаружения МНЦ на фоне подстилающей поверхности.

2. Значения ЭПР отраженных сигналов от МНЦ при согласованных поляризациях в–в и г–г представляют собой величины приблизительно равного порядка. Это обуславливает близость значений рассчитанных параметров Z для исследуемых объектов. При этом ЭПР подстилающей поверхности отличается от ЭПР МНЦ, что вызывает отличие параметров Z для фона от соответствующих параметров МНЦ. Однако привлечение этих параметров для селекции МНЦ затруднено широкими пределами их изменения для подстилающей поверхности.

3. СКО коэффициентов деполяризации L и Z имеют достаточно низкую дивергенцию при вариации объектов локации (от 2 до 8 дб), в то же время численные значения этих параметров для подстилающей поверхности отличаются в 5–6 раз, что указывает на принципиальную возможность использования коэффициентов деполяризации для обнаружения объектов.

Гистограммы распределения поляризационных признаков некоторых радиолокационных объектов и подстилающей поверхности

Рис.2.18. Гистограмма распределения признака L1 автомобиля Зил–131, ракурс – борт

Рис.2.19. Гистограмма распределения признака L1 танка Т–72, ракурс – борт

Рис.2.20. Гистограмма распределения признака L1 танка Т–80, ракурс – борт

Рис.2.21. Гистограмма распределения признака L1 подстилающей поверхности

Рис.2.22. Гистограмма распределения признака L1 кустарника

Рис.2.23. Гистограмма распределения признака L1 опоры ЛЭП

Рис.2.24. Гистограмма распределения признака m автомобиля Зил–131, ракурс – борт

Рис.2.25. Гистограмма распределения признака m танка Т–72, ракурс – борт

Рис.2.26. Гистограмма распределения признака m танка Т–80, ракурс – борт

Рис.2.27. Гистограмма распределения признака m подстилающей поверхности полностью перекрываются подстилающей поверхностью.

Однако признаки skoτ_m и skoψ_m имеют отличия от 5 до 10 раз между объектами класса «подстилающая поверхность» и МНЦ, что целесообразно использовать для их обнаружения на фоне изотропной по поляризации подстилающей поверхности.

4. Вопреки ожиданиям инвариант цели μ и статистически связанный с ним параметр q(их mo) не обладают большой разделимостью и не могут быть использованы для решения задач обнаружения и классификации. Однако и skoμ и skoq для МНЦ и подстилающей поверхности отличаются в некоторых случаях более, чем на порядок.

5. Мерой способности цели поляризовать подающее неполяризованное излучение является дескриптор G1 (gam). Анализ приложения 1 показывает, что использовать G1 в качестве одиночного самостоятельного признака для обнаружения (распознавания) МНЦ нецелесообразно. Применение G1 в составе комплексного параметра Q_o может быть использовано при обнаружении МНЦ на фоне подстилающей поверхности, если вместо G1 в соотношение для Q_o подставить σ_G₁, который для МНЦ и подстилающей поверхности отличается в 5 и более раз. Таким образом, проведение записей реализаций сигналов, отраженных от объектов техники, объектов антропогенного и неантропогенного происхождения с применением 14–разрядного АЦП позволило исследовать статистические характеристики целей и подстилающей поверхности, что является исходным материалом для составления априорного словаря признаков селекции МНЦ на фоне