1.3.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi
Có thể nói, vấn đề xây dựng các hệ thu - phát khép kín, điều khiển qua việc lấy thơng tin từ tín hiệu thu để điều chỉnh tham số máy phát phù hợp với tham số mục tiêu theo chu kỳ quan sát đang là xu hướng mà nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới chú ý. Tạp chí [37] bắt đầu hình thành khái niệm mới về hệ
thu - phát khép kín thơng minh gọi là ra đa biết nhận thức (Cognitive Radar). Theo đó có ba thành phần cơ bản tạo nên ra đa tự nhận thức là:
- Xử lý tín hiệu thơng minh, dựa trên sự học hỏi thông qua sự tương tác của ra đa với môi trường xung quanh;
- Phản hồi từ máy thu tới máy phát bởi bộ hỗ trợ sự thông minh;
- Bảo tồn thơng tin trong thành phần tín hiệu phản xạ ra đa, nó được thực hiện bởi tiếp cận Bayesian để phát hiện mục tiêu qua sự dị tìm.
Theo đó, [37] đề xuất một mơ hình ra đa biết nhận thức với sự khép kín hệ thống máy phát với máy thu thành vịng phản hồi kín như hình 1.14:
Hình 1.14. Vịng điều khiển kín của hệ thu - phát biết nhận thức
Trên cơ sở này, một loạt các cơng trình nghiên cứu [28-30], [32], [34],[37- 38], [41], [43], [49…] đưa ra các cơ sở lý thuyết chung với mục đích hiện thực hóa từng thành phần trong hệ ra đa tự nhận thức với hệ thu phát phản hồi kín.
Cơng trình [38], đưa ra mơ hình thu - phát ra đa khép kín với ý tưởng phân tích tín hiệu thu được trước đó để đưa ra quyết định phát xung dị tiếp theo có tham số phù hợp bằng tập hợp các dạng xung dị có sẵn (độ rộng, chu kỳ, cơng suất ) chứa trong thư viện (hình 1.15)
Tín hiệu phát radar Tín hiệu phản xạ Thơng tin tiền định Các cảm biến khác Hệ bám mục tiêu Bayesian Máy phát Bộ phát xạ nhận thức thông minh về mơi trường Tín hiệu mang thơng tin về mơi trường Mơi trường Máy thu Mơ hình tham số mơi trường Bộ phân tích hình ảnh ra đa
Hình 1.15. Một dạng mơ hình điều khiển thu - phát khép kín
Cơng trình [38] tập trung phát triển một thuật tốn tạo ra dạng xung dị tối ưu trên cơ sở phân tích thơng tin phản xạ nhằm thu được tỉ số S/N cực đại.
Các cơng trình [32, 38, 29, 34], giới thiệu một loạt các cơ sở lý thuyết chung nhằm đạt được sự tối ưu dạng xung dị sẽ phát tiếp theo sau khi phân tích tính chất mục tiêu và tính chất của mơi trường quan sát.
Tất cả các cơng trình nêu trên đã tạo ra một định hướng mới trong việc khép kín hệ thu - phát thành một hệ ra đa thông minh tự nhận thức mục tiêu và môi trường để điều chỉnh dạng phát xạ của nó. Tuy nhiên, các cơng trình cũng chỉ mới dừng lại ở dạng lý thuyết chung mà chưa đi vào vấn đề cụ thể trong ứng dụng thực tế với từng loại ra đa.
Vấn đề sử dụng tín hiệu có cấu trúc phức tạp để xây dựng các hệ tự động thu – phát khép kín nhằm những mục đích khác nhau như tự động chống nhiễu tạp tích cực thu bởi cánh sóng phụ, tự động duy trì dải động tín hiệu đầu vào máy thu trong phạm vi cho trước, khi mục tiêu thay đổi cự ly và tự động tránh quá tải cho máy thu,… cũng đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Tuy nhiên, vì những lý do bí mật nên cơ sở lý thuyết, các kết quả nghiên cứu không được công bố một cách rộng rãi, chỉ tồn tại ở dạng thông tin KHCN.
Trong khoảng thời gian từ 1998 đến nay trên một số tạp chí nước ngồi, đặc biệt là các cơng trình [50], [52], [53], [54] đã đề cập tới vấn đề sử dụng tín
Dạng tín hiệu phát từ thư viện Thống kê nhiễu và mục tiêu tiền định Tích chập Phản xạ ra đa Thông tin mục tiêu Thư viện tín hiệu phát
động đầu vào máy thu các đài ra đa. Tạp chí [53] liên tục đăng các cơng trình nghiên cứu (từ số 2 đến số 8) liên quan tới vấn đề này. Tuy nhiên, đề cập tới việc khép kín cả hai thiết bị thu và phát thành một hệ tự động điều khiển cấu trúc và cơng suất tín hiệu thì mới chỉ có một cơng trình (số 8) trong [53] đặt ra và mang tính định hướng nghiên cứu mà chưa có một cơng bố cụ thể về kết quả.
Cơng trình [54] là một luận án tiến sĩ khoa học đề cập, nghiên cứu khá sâu về tác dụng của tín hiệu ra đa cấu trúc phức tạp dạng giả nhiễu tạp, cận liên tục tới việc chống các loại nhiễu tác chiến điện tử, chống quá tải máy thu (thu hẹp dải động) và giảm công suất máy phát theo chế độ làm việc. Trong cơng trình này một số vấn đề được đặt ra như điều kiện cần, để hình thành cấu trúc và quyết định năng lượng tín hiệu phát vào khơng gian, là thuật toán được cài đặt trong máy tính số điều khiển. Thuật toán cho phép lựa chọn những cấu trúc định sẵn tương ứng với tình huống mục tiêu và nhiễu. Điều khiển độ rộng xung dò, tần số lặp lại là những tham số cho phép thay đổi cơng suất xung và thời gian tích lũy, có liên quan tới năng lượng tín hiệu phản xạ, tương ứng với thay đổi cự ly mục tiêu. Tuy nhiên, cơng trình này vẫn khơng đề cập tới việc tự động liên hệ giữa máy thu và máy phát. Cấu trúc và năng lượng xung dò quyết định vẫn bởi yếu tố con người khi phân tích bức tranh tình huống khơng gian.
Những kết quả và ý tưởng đã công bố trong những cơng trình [28-30], [32],[34], [37-38], [41], [43], [49], [50-53] và đặc biệt là [54] đóng vai trị cơ sở cho đề xuất nghiên cứu của luận án trên cơ sở tổng hợp một hệ thống tự động điều khiển khép kín qua việc lấy thơng tin từ tín hiệu thu được để điều chỉnh hành vi của máy phát. Từ đó đạt được mục đích tự động hóa việc gia cơng, xử lý thông tin, giải phóng thao tác của con người đồng thời nâng cao chất lượng thông tin bởi sự ưu việt của chế độ tự động hóa. Đây cũng là yếu tố mới cơ bản trong định hướng nghiên cứu.
Vấn đề tổng hợp hệ thu - phát khép kín về điều khiển càng có ý nghĩa hơn khi được áp dụng trong các hệ thu - phát bám sát mục tiêu đài ĐKHL vì nó trực tiếp nâng cao chất lượng thông tin cho các hệ bám. Điều này đồng nghĩa với việc nâng cao chất lượng thông tin điều khiển và cuối cùng là tăng được xác suất tiêu diệt mục tiêu của quả đạn.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở trong nước, cho tới thời điểm hiện tại chưa có một cơng trình nghiên cứu nào đề cập tới vấn đề tự động hóa q trình thu – phát, lấy thơng tin thu được để điều khiển máy phát nhằm khống chế dải biến thiên công suất đầu vào máy thu như đề tài luận án đề xuất. Những vấn đề liên quan tới nghiên cứu mở rộng dải động máy thu các đài ra đa vô tuyến bằng kết hợp suy giảm tín hiệu, PPY và APY thì có khá nhiều trong giáo trình của các trường đại học kỹ thuật trong nước.