1.Схема типового алгоритму третинної обробки інформації в асу .
Данные о воздушной обстановка, поступающие от одного источника, как правило, не дают полной картины о положении и характере действий целей и своих самолетов. Возможности радиолокационной станции по ведению разведки определяются не только ее тактико-техническими характеристиками, но и зависят от занимаемой позиции, радиоэлектронного противодействия противника, технического состояния аппаратуры, уровня подготовленности боевого расчета и других факторов. Поэтому полное представление о воздушной обстановке можно получить лишь в результате обобщения данных, поступающих от нескольких автоматизированных РЛС или связанных со станциями пунктов обработки информации.
Состав и форма представления данных, поступающих на пункт сбора информации, в разных системах управления могут существенно отличаться. В качестве примера рассмотрим один из нескольких типов сообщений, выдаваемых РЛС 1РЛ135 на машину обработки информации МП25, структура которого показана на рис. 2.9. В этом сообщении наряду с координатами цели X, Y и Н содержится и время локации , а также ряд признаков, характеризующих цель (ПП, ПГ), точность измерения координат (ПРС, ПНС), режим работы РЛС (ПТ) и системы передачи данных (ПОП).
Обработка поступающих данных начинается с распаковки сообщения. При этом каждый тип данных выделяется из полного сообщения и записывается в отведенную ему зону памяти оперативного запоминающего устройства. Дальнейшая обработка собранной информации производится в соответствии с алгоритмом, схема которого показана на рис. 2.10.
Необходимость пересчета координат целей возникает в связи с тем, что каждый пункт управления работает в своей собственной системе координат, связанной с подчиненным источником информации. Началу координат соответствует центр экрана индикатора. Пересчет координат позволяет совместить данные нескольких источников и на этой основе решать остальные задачи обобщения информации.
В АСУ ПВО СВ применяются несколько способов приведения данных к единой системе координат. Выбор способа зависит от того, в каком звене управления применяется АСУ и какое максимальное расстояние может быть между источниками информации. При больших взаимных удалениях источников может сказываться кривизна Земли. Оценим возникающие при этом ошибки пересчета координат целей.
Пусть в точках А и В расположены два источника информации, каждый из которых работает в прямоугольной топографической системе координат: ось Х направлена вдоль осевого меридиана зоны карты на север, ось Y — на восток, ось Н — вверх, перпендикулярно поверхности земного геоида, причем начало отсчета соответствует уровню Балтийского моря. На рис. 2.11 дуга МN представляет собой разрез земной поверхности вертикальной плоскостью, проходящей через пункты А и В.
Расстояние между пунктами А и В мало по сравнению с радиусом Земли , поэтому угол является малым. Из рис. 2.11 видно, что если вместо дуги l, равной АВ, будет взята прямая АС, касательная в точке А, то горизонтальное расстояние между точками А и В будет измерено с ошибкой , . Длину дуги l найдем по формуле .
Разлагая в ряд и пренебрегая ввиду малости членами выше третьей степени, получим .
Тогда ошибка определения горизонтального расстояния между точками A и В составит
(2.13)
Угол САВ, образованный касательной и хордой в точке А, равен . В силу малости отрезок можно рассматривать как дугу радиуса l.
Тогда (2.14)
Результаты расчета и представлены в табл. 2.2.
Из сравнения полученных данных можно сделать вывод, что замена сферы Земли плоскостью, касательной к земной поверхности, может производиться в радиусе 200 . . . 250 км.
Таблица 2.2 Ошибки пересчета координат целей
-
l,км
, м
, м
20
50
100
200
500
0,065
1,02
8,14
65
1020
3,12
19,5
780
3120
19500
При этом ошибка не превосходит 65... 90 м. При радиусе зоны больше 300 км из-за значительных погрешностей использование систем прямоугольных координат недопустимо. Ошибка в определении превышений одной точки над другой при отсутствии поправки на кривизну Земли значительна даже при небольших расстояниях между пунктами;
В соответствии с этими выводами в АСУ средствами ПВО дивизии используется прямоугольная система координат без учета поправок на кривизну Земли. Последние учитываются при обмене данными о воздушной обстановке с СКП ВВС и ПВО фронта и СКП авиации и ПВО армии, то есть при значительном удалении между пунктами управления (ПУ). При этом пересчет координат целей производится в два этапа (рис. 2.12). Предположим, источником информации о воздушной обстановке являётся передающий пункт (ПП), а потребителем — пункт управления. Измеряются координаты цели в системе координат с центром в точке ПП. Как видно из рис. 2.12, положение цели характеризуется вектором дальності ( , ). На пункте управления этой же цели будет соответствовать другой вектор ( , ) начинающийся из точки ПУ.
Отстояние ПП от ПУ характеризуется вектором горизонтального параллакса .
Для перехода от к можно использовать векторное уравнение , однако предварительно необходимо найти вектор параллакса . Это оказывается несложной задачей, если известны координаты точек ПП ( , ) и ПУ (Хну, Упу) в единой системе координат, связанной с некоторой условной точкой УТ. Ввиду того, что , можно записать .
Следовательно,
Полученное векторное уравнение можно решать как на пункте управления, так и на пункте передачи, если при решении известны координаты всех трех точек (УТ, ПУ и ПП). Поскольку пункты управления и передачи информации в основном работают в движении, непрерывная выдача в канал связи их текущих координат является нецелесообразной. Двухэтапное решение задачи пересчета данных о воздушной обстановке в единую систему координат состоит в том, что на первом этапе вектор преобразуется в вектор D, а на втором вектор D пересчитывается в искомый вектор . В аналитической форме имеем: ;
Таким образом, на передающем пункте три координаты цели преобразуются по формулам: ; ; , а на приемном- ; ; .
Прямоугольные координаты условной точки доводятся до всех пунктов управления боевым распоряжением начальника ПВО дивизии. Текущие координаты ПП и ПУ определяются с помощью аппаратуры топопривязки, устанавливаемой на объектах АСУ. Разность этих координат и есть , , и , , .
При обмене данными о воздушной обстановке в пределах армии или фронта для учета кривизны Земли на командные пункты и пункты управления передается номер координатной зоны условной точки в картографической системе Гаусса — Крюгера. Номера зон ПП и ПУ также учитываются в измененном алгоритме пересчета координат цели. Общий порядок решения задачи преобразования координат цели при обмене информацией между ПУ ПВО дивизии и СКП авиации и ПВО армии следующий:
по известным прямоугольным координатам условных точек дивизии и армии и номерам зон карт определяются географические координаты условных точек — широта, долгота и вертикаль к поверхности земного эллипсоида;
по географическим координатам рассчитываются коэффициенты пересчета координат цели , которые учитывают взаимный разворот осей и смещение центров систем координат, связанных с двумя условными точками;
коэффициенты пересчета используются в формулах преобразования координат цели в единую систему координат пункта сбора данных о воздушной обстановке:
; (2.15)
.
Здесь и отличаются от измеренных передающим пунктом координат и поправочными коэффициентами; — дополнительный поправочный коэффициент.