Радиопромышленность. 2020; 30: 99-111
Матричный метод обработки массивов радиолокационных данных при третичной обработке
https://doi.org/10.21778/2413-9599-2020-30-3-99-111Аннотация
В обработке динамически изменяющихся данных, например радиолокационной информации (РЛИ), важную роль играет вид представления различных массивов данных, содержащих информацию о трассах и признаках воздушных объектов. При практической реализации вычислительного процесса ранее представлялось естественным, что обработка РЛИ в массивах данных осуществлялась методом поэлементного поиска. Вместе с тем, представление массивов данных в виде матриц и применение матричной алгебры позволяют оптимальным образом сформировать вычисления при третичной обработке. Формирование матриц и действия с ними сами по себе требуют значительного вычислительного ресурса, поэтому можно предположить, что определенный выигрыш во времени вычислений может ожидаться при наличии большого количества данных в массивах, не менее нескольких тысяч сообщений. В статье приведены последовательности наиболее часто повторяющихся операций третичной сетевой обработки, таких как поиск и замена элемента массива. Результаты моделирования показывают, что эффективность обработки (относительное уменьшение времени обработки и экономия вычислительного ресурса) с применением матриц, по сравнению с поэлементным поиском и заменой, растет пропорционально количеству сообщений, поступающих на устройство обработки информации. Наиболее существенный выигрыш наблюдается при обработке нескольких тысяч сообщений (элементов массивов). Таким образом, применение матриц и математического аппарата матричной алгебры для обработки массивов динамически изменяющихся данных позволяет уменьшить время обработки и сэкономить вычислительный ресурс. Предложенный матричный метод организации вычислений может найти свое место и в моделировании сложных информационных систем.
Список литературы
1. Кузьмин С. З. Основы цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Сов. радио, 1974. 432 с.
2. Охрименко А. Е. Основы обработки и передачи информации. Минск: МВИЗРУ ПВО, 1990. 180 с.
3. Фарина А., Студер Ф. Цифровая обработка радиолокационной информации. Сопровождение целей. М.: Радио и связь, 1993. 319 с.
4. Патент РФ RU2645154C1. Устройство обработки РЛИ в сетевой информационной структуре автоматизированной системы управления / Д.А. Пальгуев, А.А. Таныгин, А.С. Радаева, заявитель и патентообладатель Нижегородский научно-исслед. ин-т радиотехники. Заявл. 02.10.2012, опубл. 10.03.2013. 9 с.
5. Патент РФ RU102269U1. Автоматизированная система передачи радиолокационной информации / Д.А. Пальгуев, А.А. Таныгин, заявитель и патентообладатель Нижегородский научно-исслед. ин-т радиотехники. Заявл. 07.09.2010, опубл. 20.02.2011. 2 с.
6. Патент РФ RU2461843C1. Способ обработки радиолокационной информации в сетевой информационной структуре автоматизированной системы управления / Д.А. Пальгуев, А.А. Таныгин, заявитель и патентообладатель Нижегородский научно-исслед. ин-т радиотехники. Заявл. 29.04.2011, опубл. 20.09.2012. 7 с.
7. Магнус Я. Р. Матричное дифференциальное исчисление с приложениями к статистике и эконометрике. М.: Физикоматематическая литература, 2002. 495 с.
8. Многолучевые радиолокаторы в составе охранных комплексов. Антитеррор / А.А. Лавров, И.К. Антонов, И.С. Ненашев, С.А. Чернов. М.: Радиотехника, 2017. 216 с.
9. Фитасов Е. С. Адаптивный алгоритм пеленгации источников шумовых активных помех с использованием оценки квантилей статистического распределения процесса // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2017. № 1 (33). С. 18–25.
10. Multi-radar tracker (MRT). Northropgrumman [Электронный ресурс]. URL: https://ru.scribd.com/document/226722407/Multi-Radar-Tracker-MRT (дата обращения: 26.07.2020).
Radio industry (Russia). 2020; 30: 99-111
Matrix application for multi-radar processing of radar data arrays
https://doi.org/10.21778/2413-9599-2020-30-3-99-111Abstract
In the processing of dynamically changing data, for example, radar data (RD), a crucial part is made by the representation of various data sets containing information about routes and signs of air objects. In the practical implementation of the computational process, it previously seemed natural that RD processing in data arrays was carried out by the elementwise search method. However, the representation of data arrays in the form of matrices and the use of matrix math allow optimal calculations to be formed during tertiary processing. Forming matrices and working with them requires a significant computational resource, so the authors can assume that a certain gain in calculation time may be achieved if there is a large amount of data in the arrays, at least several thousand messages. The article shows the sequences of the most frequently repeated operations of tertiary network processing, such as searching for and replacing an array element. The simulation results show that the processing efficiency (relative reduction of processing time and saving of computing resources) with the use of matrices, in comparison with elementwise search and replacement, increases in proportion to the number of messages received by the information processing device. The most significant gain is observed when processing several thousand messages (array elements). Thus, the use of matrices and the mathematical apparatus of matrix math for processing arrays of dynamically changing data can reduce processing time and save computational resources. The proposed matrix method of organizing calculations can also find its place in the modeling of complex information systems.
References
1. Kuz'min S. Z. Osnovy tsifrovoi obrabotki radiolokatsionnoi informatsii. M.: Sov. radio, 1974. 432 s.
2. Okhrimenko A. E. Osnovy obrabotki i peredachi informatsii. Minsk: MVIZRU PVO, 1990. 180 s.
3. Farina A., Studer F. Tsifrovaya obrabotka radiolokatsionnoi informatsii. Soprovozhdenie tselei. M.: Radio i svyaz', 1993. 319 s.
4. Patent RF RU2645154C1. Ustroistvo obrabotki RLI v setevoi informatsionnoi strukture avtomatizirovannoi sistemy upravleniya / D.A. Pal'guev, A.A. Tanygin, A.S. Radaeva, zayavitel' i patentoobladatel' Nizhegorodskii nauchno-issled. in-t radiotekhniki. Zayavl. 02.10.2012, opubl. 10.03.2013. 9 s.
5. Patent RF RU102269U1. Avtomatizirovannaya sistema peredachi radiolokatsionnoi informatsii / D.A. Pal'guev, A.A. Tanygin, zayavitel' i patentoobladatel' Nizhegorodskii nauchno-issled. in-t radiotekhniki. Zayavl. 07.09.2010, opubl. 20.02.2011. 2 s.
6. Patent RF RU2461843C1. Sposob obrabotki radiolokatsionnoi informatsii v setevoi informatsionnoi strukture avtomatizirovannoi sistemy upravleniya / D.A. Pal'guev, A.A. Tanygin, zayavitel' i patentoobladatel' Nizhegorodskii nauchno-issled. in-t radiotekhniki. Zayavl. 29.04.2011, opubl. 20.09.2012. 7 s.
7. Magnus Ya. R. Matrichnoe differentsial'noe ischislenie s prilozheniyami k statistike i ekonometrike. M.: Fizikomatematicheskaya literatura, 2002. 495 s.
8. Mnogoluchevye radiolokatory v sostave okhrannykh kompleksov. Antiterror / A.A. Lavrov, I.K. Antonov, I.S. Nenashev, S.A. Chernov. M.: Radiotekhnika, 2017. 216 s.
9. Fitasov E. S. Adaptivnyi algoritm pelengatsii istochnikov shumovykh aktivnykh pomekh s ispol'zovaniem otsenki kvantilei statisticheskogo raspredeleniya protsessa // Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Ser.: Radiotekhnicheskie i infokommunikatsionnye sistemy. 2017. № 1 (33). S. 18–25.
10. Multi-radar tracker (MRT). Northropgrumman [Elektronnyi resurs]. URL: https://ru.scribd.com/document/226722407/Multi-Radar-Tracker-MRT (data obrashcheniya: 26.07.2020).
