Подвижный пеленгатор

 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радионавигации, метеорологии, геодезий. Заявляемое устройство позволяет определить параметры криволинейных траекторий по угломерным данным подвижного пеленгатора, что является достигаемым техническим результатом. Задача определения параметров криволинейных траекторий движения объектов решается путем введения в устройство, содержащее устройство формирования пеленгов, буферное запоминающее устройство, блок решения системы линейных алгебраических уравнений, устройство отображения, блок инерциальной системы навигации, синхронизатор, следующих блоков: вычислитель-формирователь, блок оценивания, блок вычисления декартовых координат цели, а также организацией взаимодействия между ними. 6 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радионавигации, метеорологии, геодезии и других областях.

Известен доплеровский радиопеленгатор [1]. Недостатком устройства является невозможность определения местоположения цели по угломерным данным.

Известно устройство пассивной локации движущегося объекта [2]. Недостатком устройства также является невозможность определения местоположения цели по угломерным данным.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является подвижный пеленгатор [3], позволяющий определять местоположение цели по угломерным данным на основе априорных сведений о характере движения, содержащий синхронизатор, устройство формирования пеленгов, блок вычисления коэффициентов, буферное запоминающее устройство, блок решения систем линейных алгебраических уравнений, блок медианных фильтров, блок определения местоположения, блок инерциальной системы навигации, устройство отображения, при этом первый выход устройства формирования пеленгов соединен с первым входом блока вычисления коэффициентов, выход которого соединен с первым входом буферного запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений, выход которого через блок медианных фильтров соединен с первым входом блока определения местоположения, выход которого через устройство отображения соединен с выходом устройства, выход блока инерциальной системы навигации соединен со вторым входом блока вычисления коэффициентов, первый и второй выходы синхронизатора соединены соответственно со вторыми входами буферного запоминающего устройства и блока решения систем линейных алгебраических уравнений, первый выход устройства формирования пеленгов соединен со вторым входом блока определения местоположения, первый выход устройства формирования пеленгов соединен со входом синхронизатора.

Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, так как устройство [3] не позволяет определить местоположение цели по угломерным данным для криволинейной модели движения.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей устройства [3], содержащего устройство формирования пеленгов, буферное запоминающее устройство, блок решения систем линейных алгебраических уравнений, устройство отображения, блок инерциальной системы навигации, синхронизатор, за счет введения вычислителя-формирователя, блока оценивания, блока вычисления декартовых координат цели.

Предлагается подвижный пеленгатор, содержащий устройство формирования пеленгов, буферное запоминающее устройство, блок решения систем линейных алгебраических уравнений, устройство отображения, блок инерциальной системы навигации, синхронизатор, вычислитель-формирователь, блок оценивания, блок вычисления декартовых координат цели, при этом первый выход устройства формирования пеленгов соединен с первым входом вычислителя-формирователя, выход которого соединен с первым входом буферного запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений, выход которого через блок оценивания соединен с первым входом блока вычисления декартовых координат цели, выход которого через устройство отображения соединен с выходом устройства, выход блока инерциальной системы навигации соединен со вторым входом вычислителя-формирователя, первый и второй выходы синхронизатора соединены соответственно со вторыми входами буферного запоминающего устройства и блока решения систем линейных алгебраических уравнений, первый выход устройства формирования пеленгов соединен со вторым входом блока вычисления декартовых координат цели, второй выход устройства формирования пеленгов соединен со входом синхронизатора, при этом первая шина первого входа вычислителя-формирователя соединена со входом первого преобразователя кодов, вторая шина первого входа соединена со входами второго и третьего преобразователей кодов, выходы первого и второго преобразователей кодов соединены соответственно с первым и вторым входами первого перемножителя, первая шина второго входа соединена с первыми входами второго и третьего перемножителей, вторая и третья шины второго входа соединены с первыми входами первого и второго сумматоров соответственно, третья шина первого входа вычислителя-формирователя соединена со входами четвертого . . . (K+4)-го преобразователей кодов, выходы четвертого ... (K+4)-го преобразователей кодов соединены соответственно с первыми входами четвертого ... (K+4)-го и (K+5)-го ... (2K+5)-го перемножителей, выход первого перемножителя соединен со вторыми входами, третьего, четвертого, ... (K+4)-го перемножителей, выходы второго и третьего перемножителей соединены со вторыми входами первого и второго сумматоров соответственно, выход третьего преобразователя кодов соединен со вторыми входами второго, (K+5)-го, ... (2K+5)-го перемножителей, выход вычислителя-формирователя образуют выходы первого, четвертого, ... (K+4)-го, (K+5)-го, (2K+5)-го перемножителей, выходы третьего, четвертого, ... (K+4)-го преобразователей кодов, выходы первого и второго сумматоров, первый 11 ... (3K+3)-й 13K+3 входы блока оценивания через медианные фильтры соединены соответственно с первым 11 ... (3K+3)-м 13K+3 выходами, первая 11 ... 3K-я 13K шины первого входа блока 6 соединены с первыми входами первого 211 ... 3K-го 23K перемножителей, выходы первого 211 .. . K-го 21K перемножителей соединены соответственно с первым 1 ... K-м K входами первого 24 сумматора, выходы (K+1)-го 221 ... 2K-го 22K перемножителей соединены соответственно с первым 1 ... K-м K входами второго 25 сумматора, выходы (2K+1)-го 231 ... 3K-го 23K перемножителей соединены соответственно с первым 1 . . . K-м K входами третьего 26 сумматора, (3K+1)-я 13K+1 ... (3K+3)-я 13K+3 шины первого входа соединены соответственно с (K+1)-ми K+1 входами первого 24 ... третьего 26 сумматоров, выходы которых первый 11 ... третий 13 образуют выход блока 6.

Как следует из описания совокупности признаков заявляемого изобретения, новизна решения задачи состоит во введении вычислителя-формирователя, блока оценивания, блока вычисления декартовых координат цели, что позволяет обеспечить определение параметров не только равномерного прямолинейного движения цели, но и криволинейных траекторий.

На фиг. 1 представлена структурная схема подвижного пеленгатора. Он содержит устройство формирования пеленгов 1, вычислитель-формирователь 2, буферное запоминающее устройство 3, блок решения систем линейных алгебраических уравнений 4, блок оценивания 5, блок вычисления декартовых координат цели 6, устройство отображения 7, блок инерциальной системы навигации 8, синхронизатор 9.

На фиг. 2 представлена функциональная схема вычислителя-формирователя 2. Он содержит первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 131 ... (K+4)-й 13K+1 преобразователи кодов, первый 14, второй 15, третий 16, четвертый 191 ... (K+4)-й 19K+1 и (K+5)-й 201 ... (2K+5)-й 20K+1 перемножители, первый 17 и второй 18 сумматоры.

На фиг. 3 представлена схема возможной реализации буферного запоминающего устройства 3, которое состоит из 3K+7 сверхоперативных запоминающих устройств (СОЗУ) 31 ... 33K+7 и (3K+7)S (где S = [(3K+3)/2)], [] - целое число) регистров 311...3S3K+7. На фиг. 4 представлена схема возможной реализации блока оценивания 5. Он содержит 3K+3 медианных фильтров 51 ... 53K+3.

На фиг. 5 представлена схема возможной реализации блока вычисления декартовых координат цели 6. Он содержит первый 211 ... 3K-й 23K перемножители, первый 24 ... третий 26 сумматоры.

На фиг. 6 представлена схема возможной реализации синхронизатора 9. Он содержит первый 27, второй 28, третий 29, четвертый 39, пятый 41 счетчики, первый 301 ... S-ый 30S сумматоры, первый 311 ... (S-1)-й 31S-1 преобразователи кодов, первый 32 и второй 33 мультиплексоры, первый 34 и второй 45 элементы задержки, триггер 35, компаратор 36, регистр 37, первую 38 и вторую 43 схемы И, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 40, дешифратор 42, схему ИЛИ 44.

На фиг. 1 первый выход устройства формирования пеленгов 1 соединен с первым входом вычислителя-формирователя 2, выход которого соединен с первым входом буферного запоминающего устройства (БЗУ) 3, выход которого соединен с первым входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений (БРСЛАУ) 4, выход БРСЛАУ 4 через блок оценивания 5 соединен с первым входом вычисления декартовых координат цели 6, выход которого через устройство отображения 7 соединен с выходом устройства, выход блока инерциальной системы навигации 8 соединен со вторым входом вычислителя-формирователя 2, первый и второй выходы синхронизатора 9 соединены соответственно со вторыми выходами БЗУ 3 и БРСЛАУ 4, второй выход устройства формирования пеленгов 1 соединен со входом синхронизатора 9.

На фиг. 2 первая шина 11 первого входа вычислителя-формирователя соединена со входом первого преобразователя кодов 10, вторая шина 12 первого входа вычислителя-формирователя соединена со входами второго 11 и третьего 12 преобразователей кодов, выходы первого 10 и второго 11 преобразователей кодов соединены с первым и вторым входами первого перемножителя 14 соответственно. Первая шина 21 второго входа вычислителя-формирователя соединена с первыми входами второго 15 и третьего 16 перемножителей, вторая 22 и третья 23 шины второго входа вычислителя-формирователя соединены с первыми входами первого 17 и второго 18 сумматоров соответственно. Третья шина 13 первого входа блока соединена со входами четвертого 131 ... (K+4)-го 13K+1 преобразователей кодов, выходы четвертого 131 ... (K+4)-го 13K+1 преобразователей кодов соединены соответственно с первыми входами четвертого 191 ... (K+4)-го 19K+1 и (K+5)-го 201 ... (2K+5)-го 20K+1 перемножителей, выход первого перемножителя 14 соединен со вторыми входами третьего 16, четвертого 191 ... (K+4)-го 19K+1 перемножителей, выходы второго 15 и третьего 16 перемножителей соединены со вторыми входами первого 17 и второго 18 сумматоров соответственно, выход третьего преобразователя кодов 12 соединен со вторыми входами второго 15, (K+5)-го 201 ... (2K+5)-го 20K+1 перемножителей, выход вычислителя-формирователя 2 образуют выходы первого 14, четвертого 191 ... (K+4)-го 19K+1, (K+5)-го 201 . .. (2K+5)-го 20K+1 перемножителей, выходы третьего 12, четвертого 131 ... (K+4)-го 13K+1 преобразователей кодов, выходы первого 17 и второго 18 сумматоров.

На фиг. 3 первая 11 ... (3K+7)-я 13K+7 шины первого входа БЗУ 3 являются первыми входами соответственно первого 31 ... (3K+7)-го 33K+7 СОЗУ. Выходы СОЗУ 31 . . . 33K+7 соединены соответственно с первыми входами регистров 311...3S3K+7. .

Первая шина второго входа 21 соединена со вторыми входами первого 31 ... (3K+7)-го 33K+7 СОЗУ. Вторая шина второго входа 22 соединена со вторыми входами первого 311 ... (3K+7)S-го 3S3K+7. регистров, выходы которых образуют выходы 11(1) ... 13K+7(S) блока 3.

На фиг. 4 входы 11 ... 13K+3 через медианные фильтры 51 ... 53K+3 соединены соответственно с выходами 11 ... 13K+3 блока 5.

На фиг. 5 первая 11 ... 3K-я 13K шины первого входа блока 6 соединены с первыми входами первого 211 ... 3K-го 23K перемножителей, выходы первого 211 . . . K-го 21K перемножителей соединены соответственно с первым 1 ... K-м K входами первого 24 сумматора, выходы (K+1)-го 221 ... 2K-го 22K перемножителей соединены соответственно с первым 1 ... K-м K входами второго 25 сумматора, выходы (2K+1)-го 231 ... 3K-го 23K перемножителей соединены соответственно с первым 1 ... K-м K входами третьего 26 сумматора, (3K+1)-я 13K+1 . . . (3K+3)-я 13K+3 шины первого выхода соединены соответственно с (K+1)-ми K+1 входами первого 24 ... третьего 26 сумматоров, выходы которых первый 11 ... третий 13 образуют выход блока 6.

На фиг. 6 вход синхронизатора 9 соединен со счетным входом первого счетчика 27, через первый элемент задержки 34 с первым входом триггера 35, со вторым входом триггера 35, через второй элемент задержки 45 со вторым входом элемента ИЛИ 44, со счетным входом второго счетчика 28, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика 29, выход которого соединен со вторыми входами регистра 37 и компаратора 36, с первым входом первого сумматора 301, а также через первый 311 ... (S-1)-й 31S-1 умножители частоты с первыми входами второго 302 ... S-го 30S сумматоров, выходы первого 301 ... S-го 30S сумматоров соединены соответственно с первым 1 ... S-м S входами мультиплексора 32, выход которого соединен с первым входом второго мультиплексора 33. Первый выход триггера 35 соединен с третьим входом второго мультиплексора 33 и со вторым входом второго элемента И 43, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 44. Выход генератора тактовых импульсов 40 соединен со вторым входом первого элемента И 38, с первым входом второго элемента И 43, с первым входом четвертого счетчика 39, выход которого соединен с первым входом пятого счетчика 41, со входом дешифратора 42, а также с (S+1)-м входом первого мультиплексора 32, второй выход триггера 35 соединен с четвертым входом второго мультиплексора 33. Выход первого элемента И 38 соединен с первым входом регистра 37, выход которого соединен с первым входом компаратора 36, выход которого соединен с первым входом элемента И 38, вторым входом четвертого счетчика 39, вторым входом пятого счетчика 41, выход которого соединен со вторыми входами первого 301 ... S-го 30S сумматоров, выход первого счетчика 27 соединен со вторым входом второго мультиплексора 33. Выход второго мультиплексора 33, первый и второй выходы триггера 35, выход элемента ИЛИ 44, выход дешифратора 42 образуют соответственно шины 11 . . . 15 первого выхода синхронизатора 9. Выход четвертого счетчика 39 образует второй выход синхронизатора 9.

Заявленное устройство реализует метод оценивания параметров криволинейных траекторий на базе высокоточных измерений подвижного пеленгатора, с использованием полиномиальных моделей движения объекта [4]. В декартовой XYZ системе координат положение пеленгатора задается вектором Yp(t) = [xp(t), yp(t), zp(t)]T, а цели Yc(t) = [xc(t), yc(t), zc(t)]T.

Движение цели определяется следующей моделью: где xc(t), yc(t), zc(t) - декартовы координаты цели; axl,ayl,azl, - неизвестные коэффициенты модели движения.

С учетом связи декартовой системы координат с радиотехнической справедливы следующие соотношения: (2) Yc(t) = Yp(t) + Ycp(t),
где
Ycp(t) = [xcp(t), ycp(t), zcp(t)]T;
xcp(t) = R(t)cos(t)cos(t);
ycp(t) = R(t)cos(t)sin(t);
zcp(t) = R(t)sin(t);
xp, yp, zp - декартовы координаты подвижного пеленгатора;
R(t),(t),(t) - соответственно наклонная дальность, азимут и угол места цели в радиотехнической системе координат, связанной с подвижным пеленгатором.

Используя подход, разработанный в [4, 5], запишем


С учетом (1) и (2) несложно получить

где

Переписав (3) в виде

можно использовать их для определения коэффициентов модели (1). Однако следует учитывать, что в системе уравнений (4) независимыми являются два уравнения, поэтому, воспользовавшись, например, первыми двумя уравнениями системы (4), можно записать
(5) BA = D,
где









j= (tj), j= (tj), S = [(3K+3)/2],
[] - целая часть числа.

Искомый вектор параметров модели (1), находится как решение системы линейных алгебраических уравнений (5)
(6) A = B-1D,
где
B-1 - матрица обратная B.

Решая (6) требуемое число раз для различных наборов временных замеров пеленгов цели, можно получить искомый вектор параметров. Задача оценивания параметров модели (1) по угломерным данным подвижного пеленгатора наблюдаема, если закон движения последнего не является прямолинейным равномерным. Доказательство данного утверждения подробно приведено в [4].

Таким образом, как следует из выражений (1) - (6), введение новых структурных элементов и связей позволяет в совокупности с общими признаками получить технический результат состоящий в обеспечении возможности определения местоположения объекта по угломерным данным, поступающим от подвижного пеленгатора для криволинейных траекторий с использованием полиномиальных моделей движения объектов.

Подвижный пеленгатор (фиг. 1) работает следующим образом. Коды измеренных пеленгов а также соответствующие им моменты времени tj с выхода устройства формирования пеленгов 1 поступают на первый вход вычислителя-формирователя 2. Блок 1 может быть выполнен, например, как показано в [6]. На второй вход вычислителя-формирователя 2 поступают коды декартовых координат пеленгатора xp, yp, zp от блока инерциальной системы навигации 8, который может быть выполнен, например, в соответствии с [7].

Вычисленные коэффициенты по сигналам управления с выхода 1 синхронизатора 9 записываются в БЗУ 3 (фиг. 3). В промежутках между тактами записи БЗУ 3 находится в режиме считывания и по тактам считывания информация из СОЗУ 31 ... 33K+7 записывается в регистры 311...3S3K+7 (фиг. 3). Порядком записи информации из СОЗУ 31... 33K+7 в регистры 311...3S3K+7 управляет дешифратор 42 синхронизатора 9. При этом в регистры 311...3S1 записываются коды tgjsecj с выхода 11 вычислителя-формирователя 2, в регистры 311...3S2 и 31K+2...3SK+2 записываются коды с выходов 13(1)...313K+1 блока 2, в регистры 313K+1...3SK+3 записываются коды времени t1j...tlj с выходов 12(1) . . . 12(K+1) блока 2, в регистры 312K+4...3S2K+4 и 313K+4...3S3K+4/ записываются коды -tjtgj...tljtgj с выходов 14(1) ... 14(K+1) блока 2, в регистры 313K+5...3S3K+5 записываются коды zpj-xpjtgjsecj с выхода 16 блока 2, в регистры 313K+7...3S3K+7 записываются коды ypj-tgjxpj с выхода 17 блока 2. По окончании записи кодов в регистры 311...3S3K+7, последние по управляющему сигналу, поступающему от синхронизатора 9, записываются в блок решения систем линейных алгебраических уравнений (БРСЛАУ) 4. Коды чисел "0" и "-1" (система (3)) полагаются "зашитыми" в соответствующие регистры блока 4 при изготовлении устройства. По сигналу "Пуск", который поступает со второго выхода синхронизатора 9 на второй вход блока решения систем линейных алгебраических уравнений 4, который может быть выполнен в соответствии с [8], последний обрабатывает заложенный в него порядок действия, и по окончании счета коды вычисленных коэффициентов поступают на первый вход блока оценивания 5 (фиг. 4), и который может быть выполнен в соответствии с [8], осуществляющий статистическое оценивание рассчитываемых коэффициентов, так как в реальных условиях процесс пеленгования неизбежно сопровождается флуктуационными погрешностями. Оценки искомых коэффициентов с выхода блока оценивания 5 поступают на первый вход блока вычисления декартовых координат цели 6 (фиг. 5). На второй вход блока 6 поступают коды, пропорциональные моментам времени tl1...tls с выхода БЗУ 3. Структура блока 6 аппаратно реализует выражения (1), и, следовательно, на его выходе имеют место коды, пропорциональные декартовым координатам цели xc, yc, zc на текущий момент времени, которые поступают на вход устройства отображения 7.

Рассмотрим работу вычислителя-формирователя 2 (фиг. 2). На вход 11 поступает код, пропорциональный углу места цели, на вход 12 поступает код, пропорциональный азимуту цели. На входы 21 ... 23 поступают коды, пропорциональные декартовым координатам пеленгатора xpj, ypj, zpj соответственно. На вход 13 поступает код, пропорциональный текущему времени tj. На выходе преобразователя 10 имеет место код, пропорциональный tg, на выходе преобразователя 11 - код, пропорциональный secj, на выходе преобразователя 12 - код, пропорциональный tgj, на выходе преобразователей 131 ... 13K+1 - код, пропорциональный tj...tKj+1 соответственно. На выходе перемножителя 14 имеет место код tgjsecj, перемножителей 191 ... 19K+1 - код пропорциональный t1jtgjsecj...t1jtgjsecj. На выходе перемножителей 201 ... 20K+1 имеют место коды, пропорциональные t1jtgj...t1jtgj. На выходе перемножителя 16 - код, пропорциональный xptgjsecj. На выходах сумматоров 17 и 18 имеют место коды, пропорциональные yp-tgj и zp-xptgjsecj соответственно. Таким образом, в момент времени tS, на выходах 1S1...1S3K+7 блока 3 заканчивается формирование коэффициентов системы линейных алгебраических уравнений (3) и (4).

Рассмотрим работу синхронизатора 9 (фиг. 6). Импульсы с выхода 2 устройства формирования пеленгов 1 (фиг. 1) поступают на счетный вход счетчика 27, который формирует код адреса, поступающий на второй вход мультиплексора 33. Импульсы со второго входа блока 1 также поступают на второй вход триггера 35, выходной сигнал которого устанавливает СОЗУ 31 ... 33K+7 в режим записи. На первый вход триггера 35 поступают импульсы со второго выхода блока 1 через элемент задержки 34, формируя на выходе сигналы считывания информации из СОЗУ 31 ...33K+7. Импульсы с выхода схемы ИЛИ 44 тактируют СОЗУ 31 . . . 33K+7. После подсчета S импульсов, поступающих от блока 1, на выходе счетчика 28 появляется импульс переполнения, который через счетчик 29 поступает на преобразователи кодов 311... 31S-1, при этом элемент 311 является умножителем на два, элемент 312 - умножителем на три, ... элемент 31S-1 - умножителем на S. После подсчета S импульсов от генератора тактовых импульсов 40, импульс переполнения с выхода счетчика 39 поступает через счетчик 41 на вторые входы сумматоров, увеличивая их содержимое на единицу. В зависимости от состояния выхода счетчика 39 к выходной шине мультиплексора 32 коммутируется один из S входов. В результате на выходе мультиплексора 32 последовательно формируются коды адресов максимально разнесенных во времени замеров, что обеспечивает достижение наилучших точностных характеристик определения местоположения объекта. Импульсы с выходов триггера 35 управляют работой мультиплексора 33, при этом импульс записи с выхода 2 триггера 35 подключает к выходу мультиплексора 33 сигнал с выхода счетчика 27. Дешифратор 42 управляет порядком считывания информации из регистров 31,1 ... 33K+7,S. Импульс с выхода счетчика 39 поступает на второй выход синхронизатора 9 и запускает БРСЛАУ 4. Компаратор 36, регистр 37 и первая схема И 38 необходимы для синхронной работы схемы. Выход второго мультиплексора 33, первый и второй выходы триггера 35, выход схемы ИЛИ 44, выход дешифратора 42 образуют первый выход синхронизатора 9, который соединен со вторым входом БЗУ 3. При этом порядок подключения следующий: выход 11 соединен с адресными входами СОЗУ 31 ... 33K+7, выходы 12 ... 13 соединены со входами установки режима записи и считывания СОЗУ 31 ... 33K+7, выход 14 соединен с синхропроводом СОЗУ БЗУ 3, выходы 11, 12, 13, 14 блока 9 объединены в управляющий вход БЗУ 3 (см. фиг. 3). Выход 15 соединен с управляющими входами 22 БЗУ 3. Все блоки и элементы заявляемого устройства могут быть реализованы на базе типовых узлов вычислительной техники [9].

Источники информации
1. Патент США N 3329955, кл. 343-113, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР N 1521072, G 01 S 11/00, 3/02, 1987.

3. Патент Российской Федерации N 2012902, 5 G 01 S 13/46, 1974.

4. Булычев Ю.Г., Бурлай И.В., Моторкин В.А. Оценивание параметров движения объектов на базе высокоточных угломерных систем. Радиотехника и электроника, 1992, т-37, N 4, с. 618 - 627.

5. Булычев Ю.Г., Коротун А.А., Манин А.П., Моторкин В.А. Радиоэлектроника, 1991, N 4, с. 51 - 56.

6. Авторское свидетельство СССР N 1097072, G 01 S /3152, 1982.

7. Громов Г.Н. Дифференциально-геометрический метод навигации. М.: Радио и связь, 1986.

8. Авторское свидетельство СССР N 1508235, G 06 F, 15/36, 1987.

9. Якубовский С.В. и др. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. М.: Наука, 1989.


Формула изобретения

Подвижный пеленгатор, содержащий устройство формирования пеленгов, буферное запоминающее устройство, блок решения систем линейных алгебраических уравнений, устройство отображения, блок инерциальной системы навигации, синхронизатор, отличающийся тем, что введены вычислитель-формирователь, блок оценивания, блок вычисления декартовых координат цели, при этом первый выход устройства формирования пеленгов соединен с первым входом вычислителя-формирователя, выход которого соединен с первым входом буферного запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений, выход которого через блок оценивания соединен с первым входом блока вычисления декартовых координат цели, выход которого через устройство отображения соединен с выходом устройства, выход блока инерциальной системы навигации соединен с вторым входом вычислителя-формирователя, первый и второй выходы синхронизатора соединены соответственно с вторыми входами буферного запоминающего устройства и блока решения систем линейных алгебраических уравнений, первый выход устройства формирования пеленгов соединен с вторым входом блока вычисления декартовых координат цели, второй выход устройства формирования пеленгов соединен с входом синхронизатора, при этом первая шина первого входа вычислителя-формирователя соединена с входом первого преобразователя кодов, вторая шина первого входа соединена с входами второго и третьего преобразователей кодов, выходы первого и второго преобразователей кодов соединены соответственно с первым и вторым входами первого перемножителя, первая шина второго входа соединена с первыми входами второго и третьего перемножителей, вторая и третья шины второго входа соединены с первыми входами первого и второго сумматоров соответственно, третья шина первого входа вычислителя-формирователя соединена с входами четвертого, ..., (K + 4)-го (K - степень полинома, описывающего модель движения) преобразователей кодов, выходы четвертого, ..., (K + 4)-го преобразователей кодов соединены соответственно с первыми входами четвертого, ..., (2K + 5)-го перемножителей, выход первого перемножителя соединен с вторыми входами третьего, ..., (K + 4)-го перемножителей, выходы второго и третьего перемножителей соединены с вторыми входами первого и второго сумматоров соответственно, выход третьего преобразователя кодов соединен с вторыми входами второго, (K + 5)-го, ..., (2K + 5)-го перемножителей, выход вычислителя-формирователя образуют выходы первого, четвертого, ..., (2K + 5)-го перемножителей, выходы третьего, ..., (K + 4)-го преобразователей кодов, выходы первого и второго сумматоров, при этом первый, ..., (3K + 3)-й входы блока оценивания через медианные фильтры соединены соответственно с первым, ..., (3K + 3)-м выходами, первая, ..., 3K-я шины первого входа блока вычисления декартовых координат цели соединены с первыми входами первого, ..., K3-го перемножителей, выходы первого, ..., K-го перемножителей соединены соответственно с первым, ..., K-м входами первого сумматора, выходы (K + 1)-го, ..., 2K-го перемножителей соединены соответственно с первым, ..., K-м входами второго сумматора, выходы (2K + 1)-го, ..., 3K-го перемножителей соединены соответственно с первым, ..., K-м входами третьего сумматора, (3K + 1)-я, ..., (3K + 3)-я шины первого входа соединены соответственно с (K + 1)-ми входами первого, ..., третьего сумматоров, первый, ..., третий выходы которых образуют выход блока вычисления декартовых координат цели.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радионавигации, метеорологии, геодезии для определения местоположения объекта по угломерным данным

Изобретение относится к области антенных измерений и может быть использовано для высокоточного определения местоположения и мощностей источников излучения однопозиционной активной или пассивной локационной системой

Предлагаемый способ позволяет определять местоположения и мощности источников излучения по измеренной пространственной корреляционной матрице принимаемых сигналов на апертуре приемной антенной решетки (AP). Достигаемый технический результат - упрощение измерений и сокращение времени измерений за счет исключения операции формирования диаграммы направленности антенны в заданных направлениях, а также повышение информативности получаемых данных за счет оценивания взаимно-корреляционных характеристик сигналов источников. Способ заключается в разбиении контролируемой области пространства на элементы разрешения по местоположению, определении коэффициентов ослабления сигналов за счет распространения от каждого элемента разрешения до приемной AP α ( r → k ) и временных интервалов распространения сигналов от каждого элемента разрешения до каждого элемента AP τkn, где k - номер элемента разрешения, n - номер элемента AP, определении коэффициентов пространственного преобразования сигналов w k n = α ( r → k ) e − j ω τ k n , где ω - несущая частота сигналов источников, j - комплексная единица, измерении пространственной корреляционной матрицы принимаемых сигналов Rxx, составлении для всех компонент zim этой матрицы уравнений вида ς μ = z m i = η → μ T ξ → , где µ=(m-1)N+1, m - номер строки, i - номер столбца, η → μ = [ w m 1 w i 1 * w m 1 w i 2 * … w m 1 w i K * w m 2 w i 1 * w m 2 w i 2 * … w m K w i K * ] T , N - число элементов AP, K - число элементов разрешения, ξ → = [ ξ 1     ξ 2 … ξ K 2 ] T - вектор, компонентами которого являются компоненты корреляционной матрицы излучений элементов разрешения, формировании из составленных уравнений векторно-матричного уравнения измерений, определении из него оценки вектора ξ → , формировании из компонент оценки вектора ξ → оценки корреляционной матрицы излучений элементов разрешения, определении по диагональным компонентам полученной матрицы мощностей и местоположений источников излучения. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в радиолокационных и радионавигационных системах, а также в системах мобильной связи для определения местоположения объектов. Достигаемый технический результат - повышение точности определения координат цели в трехпозиционной дальномерной радиолокационной системе. Указанный результат достигается за счет того, что осуществляют на каждой позиции излучение зондирующих сигналов, прием отраженных от цели сигналов, излученных этой позицией, измерение по принятым сигналам дальности от этой позиции до цели, определение координат цели, при этом на каждой позиции дополнительно измеряют скорости изменения дальности, принимают отраженные от цели сигналы, излученные двумя другими позициями, разделяют принятые сигналы по принадлежности к излучившей их позиции, измеряют по принятым сигналам две суммы дальностей и скорости их изменения от этой позиции до цели и от цели до двух других позиций и три попарные разности дальностей и скорости их изменения от первой, второй и третьей позиций до цели, передают сигналы, соответствующие измеренным значениям дальности и скоростям их изменения, суммы и разности дальностей и скорости их изменения на две другие позиции, измеряют три разности сумм расстояний и скорости их изменения между позициями системы, вычисляют уточненные значения дальности и скорости их изменения от первой, второй и третьей позиций до цели по соответствующим формулам. 6 ил.

Группа изобретений относится к области радиотехники и может быть использована для определения местоположения объектов угломерно-дальномерным способом группой беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Достигаемый технический результат - обеспечение одновременного эффективного обнаружения и распознавания заданных объектов на основе видеоизображений, поступающих с борта нескольких БПЛА. Технический результат достигается благодаря формированию эталонных вектор-контуров заданных объектов в совокупности с их первыми n членами свертки автокорреляционных функций (АКФ) с последующим распознаванием обнаруженных объектов на основе выборочного (двухэтапного) анализа АКФ и взаимнокорреляционной функции. Устройство определения координат объектов, реализующее способ, содержит M идентичных БПЛА, в составе двигательной установки, автопилота, блока видеонаблюдения, запоминающего устройства, блока навигации БПЛА, контроллера, рулевого привода, первого приемо-передающего модуля, аэродинамических рулей и передающего модуля и наземного пункта управления в составе первого и второго блоков управления, а также выполненных M-канальными первого и второго устройств обработки и отображения информации, второго приемо-передающего модуля, приемного модуля, второго запоминающего устройства и устройства распознавания. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 2 н.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиопеленгации. Достигаемый технический результат - повышение точности и уменьшение времени определения координат источника радиоизлучения (ИРИ). Указанный результат достигается за счет использования при определении пеленгов ИРИ универсальной формулы описания комплексной огибающей выходов элементов антенной системы, позволяющей получить явные выражения для расчета амплитуды, пеленгов и начальной фазы сигналов. По значениям пеленгов от разных устройств регистрации сигнала ИРИ с применением методов конфлюэнтного анализа получают уравнения прямых на плоскости и в пространстве, пересечения которых определяют точечные оценки координат источника излучения. Для оценок пеленгов и координат источника излучения получают ковариационные матрицы рассеяния оценок и определяют эллипс или эллипсоид рассеяния измеренных величин. 1 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радионавигации, метеорологии, геодезий

Наверх