Документация

Обзор датчика

В системе слежения датчики используются, чтобы генерировать измерения или обнаружения от целей в окружении. Датчики обычно имеют отверстие, посредством которого они перехватывают энергию, которая или излучает, или отражает. Датчики в первую очередь используют перехваченную энергию для получения информации о состоянии и атрибутах целей.

Датчик является активным датчиком, если перехваченная энергия берёт начало от себя, например, моностатический радар или моностатический гидролокатор. Датчик является пассивным датчиком, если перехваченная энергия исходит из внешнего источника, такого как инфракрасный (ИК) датчик, который получает излучаемую энергию от цели.

Кроме энергии принимающих целей, апертура неизбежно также собирает интерферирующую энергию, создаваемую либо природой (например, фоновым загромождением), либо человеком (таким как сигнал глушения). Поэтому качество обнаружения датчиков включает много факторов, таких как точность, разрешение, смещение и ложные предупреждения. Кроме того, важно учитывать обнаруживаемость датчиков, которая основывается на таких факторах, как пределы сканирования, поле зрения и монтаж датчиков при разработке системы слежения.

Это введение в основном обсуждает радар (включая fusionRadarSensor и radarEmitter объекты), но некоторые из следующих описаний также применяются к другим типам датчиков (включая irSensor, sonarSensor, и sonarEmitter объекты).

Режим радиолокационного обнаружения

Радар использует радиоволновые сигналы, отраженные или излучаемые от цели, чтобы обнаружить цель. Учитывая различные строения передатчика и приемника, радар может иметь один из трех режимов обнаружения: моностатический, бистатический, или электронные меры поддержки (ESM).

Для моностатического режима обнаружения передатчик и приемник объединяются, как показано на рисунке (а). В этом режиме R измерения области значений могут быть выражены как R = R T = _R R, где R T и R R являются расстояниями от передатчика до цели и от цели до приемника, соответственно. В этом режиме измерение области значений R = c t/2, где c - скорость света, а t - общее истекшее время передачи сигнала. В дополнение к измерению области значений, моностатический датчик может также опционально сообщать о скорости области значений, азимуте и измерениях повышения цели.

Для режима бистатического обнаружения передатчик и приемник разделяются дистанционным L. Как показано рисунок (b), сигнал излучается передатчиком, отражается от цели и в конечном счете принимается приемником. Бистатическое измерение <reservedrangesplaceholder10> b области значений определено как <reservedrangesplaceholder9> b = <reservedrangesplaceholder8> T + <reservedrangesplaceholder7> R − <reservedrangesplaceholder6>. Радарный датчик получает бистатическое измерение области значений как <reservedrangesplaceholder5> b = <reservedrangesplaceholder4> <reservedrangesplaceholder3> <reservedrangesplaceholder2>, где <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0> - разница во времени между приемником, перехватывающим прямой сигнал от передатчика и перехватывающий отраженный сигнал от цели. В дополнение к измерению бистатической области значений, бистатический радар может опционально сообщить о скорости бистатической области значений, азимуте и измерениях повышения цели. Поскольку бистатическая область значений и два угла подшипника (азимут и повышение) не соответствуют одному вектору положения, они не могут быть объединены в вектор положения и сообщены в декартовой системе координат. Без дополнительной информации бистатический датчик может сообщать о измерениях только в сферической системе координат.

Для режима обнаружения ESM приемник может только перехватывать сигнал, отраженный от цели или излучаемый непосредственно от передатчика, как показано рисунок (с). Поэтому единственными доступными измерениями являются азимут и повышение цели или передатчика. Датчик ESM сообщает об этих измерениях в сферической системе координат.

Установочный радар на платформе

Чтобы интерпретировать обнаружение, сгенерированное радаром, необходимо понять, как радар установлен на платформе. Источник радиолокационной монтажной рамы (M) может быть смещено от начала системы координат платформы (P). Это перемещение обычно задается MountingLocation свойство объекта датчика, такого как fusionRadarSensor. Радиолокационная монтажная рамка также может иметь угловое смещение от системы координат платформы. Можно задать это перемещение угла, представленное тремя углами поворота в последовательности z - y - x с помощью MountingAngles свойство. Первоначально радиолокационная сканирующая система координат (S) совмещена с ее монтажной системой координат (M). Однако, когда радар начинает сканирование, радар может сканировать вокруг z - и y - осей монтажной системы координат. Направление x радиолокационной сканирующей системы координат совмещено с текущим направлением радиолокации .

Способность и качество обнаружения

Формат измерения и обнаружения

В части систем слежения существует два основных класса измерений: кинематические и атрибутные. Кинематические измерения обеспечивают системы слежения информацией о существовании и местоположении цели. Типичные кинематические измерения включают диапазон, скорость области значений, азимут и повышение. Измерения атрибутов обычно содержат идентификацию и характеристики цели, такие как форма и отражательная способность. Кинематические измерения для радара описаны здесь.

В целом радар может сообщать о кинематических измерениях в сферических или декартовых координатных системах координат. Для сферических координат радар может сообщить об азимуте, повышении, области значений и измерений скорости области значений. Для Декартовых координат радар может сообщить о 2-D или 3-D измерениях положения и скорости на основе настройки. Каждый режим обнаружения радара может выводить только определенные типы измерений. Доступные координаты обнаружения для каждого режима обнаружения:

В Sensor Fusion and Tracking Toolbox обнаружение объектов выхода датчика в виде objectDetection объекты. Система координат objectDetection объект содержит следующие свойства:

Обратите внимание, что MeasurementParameters свойство содержит существенную информацию, используемую для интерпретации измерений, такую как положение датчика (положение, скорость и ориентация) и информацию координатной системы координат для измерений во время обнаружения. Для получения дополнительной информации смотрите Параметры измерения и пример Преобразования Обнаружений в Формат objectDetection.