بخشی از مقاله
چکیده
استخراج اطلاعات سیگنالهایی که توسط یک سیستمESM1 در محیط شلوغ پالسی دریافت میشود، اولین گام شنود راداري است. قدم بعدي تفکیک پالسهاي راداري بر اساس دادههاي مرحله قبل، شناسایی منابع انتشاري و عوامل تهدید است. در این مقاله، ضمن شرح سیستم ESM، الگوریتم بهینه تفکیک، دستهبندي و نمایش تاکتیکی اهداف راداري ارائه می گردد.
این الگوریتم با بهرهگیري از یک روش بهینه خوشهبندي، به شناسایی منابع انتشاري، ایجاد ارتباط بین دادههاي متوالی، بررسی روند تغییرات پارامترها، کشف سامانههايECCM 2 و حذف و تائید اهداف میپردازد. سپس توابع دیگر اطلاعات تاکتیکی و پارامترهاي طبقهبندي شامل نوع رادار، نوع اسکن و نرخ آن، موقعیت، سمت و سرعت، تهدید و نوع آن، هیستوگرام فرکانس، تعیین دوست و دشمن و نیازمنديهاي کاربردي و تاکتیکی محیط جنگ الکترونیک را استخراج مینماید.
هدف ارائه الگوریتم، ایجاد پس زمینه هوشمند براي نمایش، کشف و اعلان دقیق و سریع تهدیدات، تعیین سناریوي واقعی اهداف و یافتن هدفهایی است که داراي ویژگیهاي خاصی مانند پرش فرکانس یا تغییر مود عملکرد هستند. بهمنظور بررسی قابلیت برنامه، شبیهسازيهاي زیادي با سناریوهاي مختلف اهداف ورودي در نرمافزار matlab انجام شده و نتایج مطلوب به دست آمده است.
-1 مقدمه
جنگ الکترونیک به سه بخش پشتیبانی جنگهاي الکترونیکی، اقدامات ضد جنگهاي الکترونیکی یا مقابله الکترونیکی1 و اقدامات ضد ضد جنگهاي الکترونیکی یا محافظت الکترونیکی2 تقسیم میشود - نایبی، ESM . - 1385 نظارت و مراقبت از طیف الکترومغناطیسی براي کشف سریع تهدید، جلوگیري از تهدید، موقعیتیابی، هدفیابی و رهگیري است. سامانههاي ESM توابعی از کشف و آشکارسازي تهدیدات و مراقبت غیرفعال از یک منطقه جهت شناسایی، تعیین سمت و مشخصات رادارهاي فعال و اهداف دشمن است.
سیستم ESM با تجزیهوتحلیل پارامترهاي راداري، سیگنالهاي تهدید، وضعیت تکنیکی، تواناییها و محدودیتهاي فرستنده و نحوه مقابله با هدف را تعیین میکند .Wiley, 2006 - - عملکرد کلی یک سیستم ESM در شکل - 1 - نشان داده شده است. آنچه در ابتدا به ورودي گیرنده می رسد، قطاري از پالسهاي متداخل است. گیرنده ESM پس از آشکارسازي پالسهاي راداري، آنها را مرتب نموده و اندازهگیريهاي عددي شامل زمان دریافت پالس3، عرض پالس4، دامنه پالس5، نوع مدولاسیون پالس6، فرکانس رادیویی7 و زاویه دریافت پالس 8 از واحد پردازشگر گیرنده به دست میآید.
این مقادیر در قالب فایلهاي توصیفکننده پالس یا وارد پردازشگر اطلاعات میشود. در واحد پردازشگر اطلاعات، پالسهاي مربوط به رادارهاي مختلف از هم تفکیک میشوند. به این عمل جداسازي رشته پالسهاي راداري2 میگویند. بعد از یافتن رشته پالسها، واحد شناسایی و نمایش با بررسی پارامترهاي رشته پالس و استخراج اطلاعات لازم دیگر - مانند نوع اسکن و نرخ آن - به جستجو در بانک اطلاعات راداري جهت شناسایی اهداف میپردازد. درنهایت، اطلاعات رادارهاي فعال، نوع تهدید و اولویت آنها به سامانههاي هدایت و کنترل، اخلالگرها، سامانههاي دفاعی و کاربر داده میشود.
پردازشگر اطلاعات ESM ارتباط پالسهاي متفاوت را با گروهبندي آنها به دست آورده و پالسها را تفکیک میکند. هدف از این کار جدا کردن پالسهاي متداخل و به دست آوردن پالسهاي همقطاري است که مربوط به یک منبع انتشاري هستند. در حالت بهینه این واحد از بلوك خوشهبندي پالسهاي راداري و بلوك آنالیز زمانی تشکیل شده است. خوشهبندي، طبقهبندي نمونه دادههاي مشابه و تشکیل خوشههایی است که پارامترهاي آنها تا حد امکان به هم شبیه بوده و نسبت به خوشههاي دیگر متفاوت باشند. شکل - 2 - خوشهبندي در فضاي سهبعدي زاویه، فرکانس و عرض پالس را نشان میدهد.
روشهاي مختلف تفکیک پالسهاي راداري در مراجع مختلف مانند - قلندري، - 1393، - مختاري و کنگاوري، - 1386، - نادري و موسوي، - 1379، - ناصري و سعادتی مقدم، - 1389، - نصر الهی و همکاران، - 1392، - ناصري، - 1391، - Kilincarslan, 2011 - و - Kilincarslan and Kara. 2012 - توضیح داده شده است. الگوریتمهاي متعدد طراحیشده، سعی در افزایش دقت، کاهش زمان محاسبه و پاسخ سیستم دارند.
در خوشهبندي پالسهاي هم زاویه، هم فرکانس و با پهناي پالس تقرباًی مساوي در یک گروه خوشه قرار میگیرند. در بلوك بعدي پردازشگر، اطلاعات پالسهاي مربوط به هر لانه یا رشته پالس ازنظر پریود زمانی - زمان دریافت - مورد تجزیهوتحلیل قرار میگیرد - . - Naseri et al, 2002 آنالیز زمان ورود پالس به دنبال یافتن ارتباط زمانی بین پالسهاي یک مجموعه و تشخیص نوع PRI و مقدار آن است - احمدي و محامدپور، . - 1388
