Телевизионное следящее устройство корреляционного типа

Авторы патента:

G06F17/15 - вычисление корреляционных функций

Владельцы патента RU 2364927:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (военный институт) (RU)

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для алгоритмического диагностирования и компенсации срыва процесса автоматического сопровождения объекта телевизионным следящим устройством корреляционного типа. Технический результат заключается в обеспечении бессрывного сопровождения объекта при возникновении внезапных сбоев в корреляторе за счет идентификации срыва слежения коррелятором и автоматической передачи в данной ситуации приоритета системы счисления координат. Для этого известное телевизионное следящее устройство корреляционного типа дополнено анализатором срыва процесса сопровождения и дополнительным коммутатором. 1 ил.

Для получения непрерывной информации о фактических координатах положения объектов используется комплексирование различных средств. Непрерывная информация о прогнозируемом положении объектов, поступающая с системы счисления координат, используется для программного управления визирными системами. Визирные системы периодически используются для коррекции счисленных координат. Информация от таких систем в этом случае имеет более высокий приоритет по сравнению с системами счисления. При этом предполагается, что информация, поступающая от кратковременно применяемых визирных систем, достоверна и надежна (Зенкевич Н.И., Ганулич А.К. Прицельно-навигационные системы, часть 1. / Н.И.Зенкевич, А.К.Ганулич - М.: ВВИА, 1972. - С.194-196).

В современных комплексных системах для измерения координат объектов часто используется телевизионное следящее устройство корреляционного типа.

Известно телевизионное следящее устройство корреляционного типа, взятое в качестве прототипа, содержащее телевизионную камеру, видеоконтрольное устройство, коррелятор, пороговое устройство, коммутатор, устройство электронное, гиростабилизатор, вычислительное устройство. На вход оптической системы телевизионной камеры поступает оптический сигнал, выход телевизионной камеры соединен с входом видеоконтрольного устройства и входом коррелятора, выход коррелятора соединен с входом порогового устройства и первым входом коммутатора, выход порогового устройства соединен со вторым входом коммутатора, выход коммутатора соединен с входом устройства электронного, выход устройства электронного соединен с входом гиростабилизатора, выход гиростабилизатора является выходом телевизионного следящего устройства и соединен с входом вычислительного устройства и вторым входом телевизионной камеры, выход вычислительного устройства соединен с третьим входом коммутатора.

Оптическая система телевизионной камеры обеспечивает прием оптического сигнала от наблюдаемого объекта. В телевизионной камере этот сигнал преобразуется в электрический сигнал и поступает на видеоконтрольное устройство. Одновременно этот же сигнал поступает на коррелятор, который регистрирует направление и величину сдвига текущего изображения района объекта относительно его опорного изображения. Если величина смещения не превосходит порогового значения, то управление положением линии визирования телевизионной камеры осуществляется от вычислительного устройства системы счисления по измеренным параметрам движения носителя через коммутирующее устройство, устройство электронное и гиростабилизатор. Гиростабилизатор обеспечивает угловую пространственную стабилизацию линии визирования. Одновременно выходная информация с гиростабилизатора поступает в вычислительное устройство для обеспечения коррекции счисленных координат. В случае, когда величина смещения превышает пороговое значение, пороговое устройство вырабатывает сигнал управления, который поступает на коммутатор и подключает сигнал с коррелятора для коррекции положения линии визирования устройства и списывания ошибок счисления в вычислительном устройстве (Катыс Г.П. Восприятие и анализ оптической информации автоматической системы. / Г.П.Катыс - М.: Машиностроение, 1986. - С.135-148).

Недостатком этой системы является то, что если происходит сбой в работе коррелятора, то пороговое устройство воспринимает эту ситуацию как возникшую ошибку слежения и отключает связь с вычислительным устройством, тем самым прерывая процесс непрерывного слежения за объектом.

Техническим результатом изобретения является обеспечение бессрывного сопровождения объекта при возникновении внезапных сбоев в корреляторе за счет идентификации срыва слежения коррелятором и автоматической передачи в данной ситуации приоритета системы счисления координат.

Сущность изобретения состоит в том, что в устройство, содержащее телевизионную камеру, видеоконтрольное устройство, коррелятор, пороговое устройство, коммутатор, устройство электронное, гиростабилизатор, вычислительное устройство; причем на вход оптической системы телевизионной камеры поступает оптический сигнал, выход телевизионной камеры соединен с входом видеоконтрольного устройства и входом коррелятора, выход коррелятора соединен с входом порогового устройства и первым входом коммутатора, выход порогового устройства соединен со вторым входом коммутатора, выход коммутатора соединен с входом устройства электронного, выход устройства электронного соединен с входом гиростабилизатора, выход гиростабилизатора является выходом телевизионного следящего устройства и соединен с входом вычислительного устройства и вторым входом телевизионной камеры, выход вычислительного устройства соединен с третьим входом коммутатора; дополнительно введены анализатор срыва процесса сопровождения и второй коммутатор, причем выход вычислительного устройства соединен с входом анализатора срыва, первый выход анализатора срыва соединен со вторым входом вычислительного устройства, а второй выход блока анализатора срыва соединен с входом второго коммутатора, первый выход второго коммутатора соединен с третьим входом первого коммутатора, а второй выход второго коммутатора соединен со вторым входом устройства электронного.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого телевизионного следящего устройства корреляционного типа, схема содержит: 1 - телевизионную камеру; 2 - видеоконтрольное устройство; 3 - коррелятор; 4 - пороговое устройство; 5 - вычислительное устройство; 6 - первый коммутатор; 7 - устройство электронное; 8 - гиростабилизатор; 9 - анализатор срыва; 10 - второй коммутатор; Y - видеосигнал; Y* -измеренные угловые координаты объекта.

Принцип действия предлагаемого телевизионного следящего устройства корреляционного типа состоит в следующем.

С помощью оптической системы телевизионной камеры обеспечивается прием оптического сигнала от наблюдаемого объекта. В телевизионной камере 1 этот сигнал преобразуется в электрический сигнал и поступает на видеоконтрольное устройство 2. Одновременно этот же сигнал поступает на коррелятор 3, который регистрирует направление и величину сдвига текущего изображения района объекта относительно его опорного изображения. Если величина смещения не превосходит порогового значения, то управление положением линии визирования телевизионной камеры осуществляется от вычислительного устройства 5 системы счисления по измеренным параметрам движения носителя через первое коммутирующее устройство 6, устройство электронное 7 и гиростабилизатор 8. Гиростабилизатор обеспечивает угловую пространственную стабилизацию линии визирования. Одновременно выходная информация с гиростабилизатора поступает в вычислительное устройство для обеспечения коррекции счисленных координат. В случае, когда величина смещения превышает предельное значение, пороговое устройство 4 вырабатывает сигнал управления, который поступает на первый коммутатор 6 и подключает сигнал с коррелятора 3 для коррекции положения линии визирования телевизионной камеры 1 и списывает ошибки счисления в вычислительном устройстве. При возникновении сбоя в корреляторе 3 анализатор срыва процесса сопровождения 9 вырабатывает управляющий сигнал на второй коммутатор 10, который обеспечивает принудительное подключение к первому коммутатору 6 и устройству электронному 7 информации о счисляемых координатах объекта от вычислительного устройства 5, отключив при этом коррелятор 3.

Анализатор срыва процесса сопровождения построен на базе оптимального фильтра, адаптивного к сбоям автоматической системы. При этом индикатор срыва слежения целесообразно строить на основе анализа невязок в уравнениях фильтра (Справочник по теории автоматического управления. / Под редакцией Красовского А.А. - М.: Наука, 1987. - С.191-195; Симбаев А.Н. Фильтр, защищенный по отношению к отказам отдельных датчиков информационной подсистемы. Материалы межреспубликанской конференции. - Тамбов: ТВВАИУ, 1993. - С.349-350).

В случае необходимости оператор вручную обеспечивает коррекцию положения линии визирования. Для продолжения автоматического слежения за объектом необходимо повторно включить коррелятор.

Дополнение известного телевизионного следящего устройства корреляционного типа анализатором срыва процесса сопровождения и дополнительным коммутатором позволяет без существенных изменений системы обеспечить бессрывное сопровождение объекта при возникновении внезапных сбоев в корреляторе за счет идентификации срыва слежения коррелятором и автоматической передачи в данной ситуации приоритета системы счисления координат. Это позволяет существенно расширить область применения автоматических следящих систем.

Телевизионное следящее устройство корреляционного типа, содержащее телевизионную камеру, видеоконтрольное устройство, коррелятор, пороговое устройство, первый коммутатор, устройство электронное, гиростабилизатор, вычислительное устройство, на вход оптической системы телевизионной камеры поступает оптический сигнал, выход телевизионной камеры соединен с входом видеоконтрольного устройства и входом коррелятора, выход коррелятора соединен с входом порогового устройства и первым входом коммутатора, выход порогового устройства соединен со вторым входом коммутатора, выход коммутатора соединен с первым входом устройства электронного, выход устройства электронного соединен с входом гиростабилизатора, выход гиростабилизатора является выходом телевизионного следящего устройства и соединен с первым входом вычислительного устройства и вторым входом телевизионной камеры, выход вычислительного устройства соединен с третьим входом коммутатора, отличающееся тем, что вычислительное устройство предназначено для обеспечения коррекции счисленных координат, а устройство электронное обеспечивает подключение информации о счисляемых координатах, дополнительно введены анализатор срыва процесса сопровождения и второй коммутатор, причем выход вычислительного устройства соединен с входом анализатора срыва, первый выход анализатора срыва соединен со вторым входом вычислительного устройства, а второй выход блока анализатора срыва соединен с входом второго коммутатора, первый выход второго коммутатора соединен с третьим входом первого коммутатора, а второй выход второго коммутатора соединен со вторым входом устройства электронного.

Изобретение относится к области технологий компьютерного тестирования при обучении и подготовке специалистов для различных отраслей знаний и специальностей в условиях, когда обучающийся и обучающий лишены возможности прямого контакта.

Способ обработки сигнала баркера при его обнаружении // 2332707

Изобретение относится к области радиотехники и может применяться для обнаружения сложных сигналов в тех радиотехнических системах, в которых нет возможности быстро изменять фазу сигнала.

Способ обработки псевдошумового сигнала и устройство для его реализации // 2331103

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к области оптимального приема псевдошумовых сигналов. .

Способ вычисления сдвига в датчике перемещения с высокой разрешающей способностью // 2328768

Изобретение относится к области навигационной техники и может быть использовано для создания датчиков перемещения и скорости. .

Многоканальный полярный коррелятор // 2319201

Изобретение относится к специализированным вычислительным устройствам, предназначенным для определения корреляционных функций случайных процессов. .

Способ ускоренного поиска широкополосных сигналов и устройство для его реализации // 2297722

Изобретение относится к методам и устройствам обработки данных в широкополосной радиосвязи и радионавигации, где этапу приема информационных сигналов с расширенным спектром, манипулированных псевдослучайной последовательностью, обязательно предшествует этап синхронизации.

Способ локации цели (варианты) // 2254592

Изобретение относится к технике обнаружения цели и определения направления на цель. .

Параллельный знаковый коррелометр // 2252450

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в измерительных системах, предназначенных для анализа характеристик стохастической взаимосвязи случайных процессов.

Корреляционный дискриминатор времени задержки // 2246133

Изобретение относится к специализированным средствам извлечения информации и может быть использовано для оценки времени относительной задержки между двумя псевдослучайными последовательностями.

Корреляционный измеритель временных сдвигов // 2229157

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для обработки случайного процесса. .

Способ обработки сложных квазиоптимальных сигналов и устройство для осуществления способа // 2377644

Изобретение относится к устройствам оптимального приема псевдошумовых сигналов с помощью согласованных фильтров

Способ оценки частотных искажений и устройство для его осуществления // 2420798

Изобретение относится к области радиоизмерений и предназначено для интегральной оценки частотных искажений, вносимых четырехполюсниками в исходный случайный сигнал с нормальным распределением

Корреляционный измеритель временных сдвигов // 2445690

Изобретение относится к специализированным средствам обработки сигналов и может быть использовано при построении систем извлечения координатно-временной информации, принцип действия которых основан на определении временного сдвига между принимаемыми сигналами

Способ передачи информационных сигналов и устройство для его осуществления // 2460211

Изобретение относится к способам кодирования, декодирования и преобразования кода для обнаружения и исправления ошибок

Способ корреляционной обработки смеси гармонического сигнала с шумом // 2490701

Изобретение относится к области обработки данных и может быть использовано для выделения гармонического сигнала на фоне помех и измерения его частоты

Способ и устройство для обработки сигнала и машиночитаемый носитель информации // 2495483

Изобретения относятся к области обработки сигналов и могут быть использованы для определения взаимной корреляции между двумя сигналами. Техническим результатом является уменьшение шумов. Способ, реализуемый с использованием компьютера, включает: разделение первого сигнала на более короткие сегменты длиной М; осуществление взаимной корреляции сегментов первого сигнала со вторым сигналом с получением в результате множества частичных взаимных корреляционных функций; получение комбинированной взаимной корреляционной функции путем комбинирования частичных взаимных корреляционных функций; применение способа обнаружения выбросов или удаления выбросов для нахождения или удаления сегментов с искажениями или дефектами, который включает сравнение отдельных частичных взаимных корреляционных функций с комбинированной частичной взаимной корреляционной функцией с целью проверки согласия частичной взаимной корреляции с указанной комбинированной взаимной корреляционной функцией; повторное комбинирование указанных частичных взаимных корреляционных функций с исключением тех, которые на основании указанной проверки согласия были найдены содержащими искажения или дефекты, с получением в результате окончательной взаимной корреляционной функции. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Корреляционный измеритель временных сдвигов случайных сигналов // 2500025

Изобретение относится к специализированным устройствам извлечения информации и служит для измерения временных сдвигов между случайными аналоговыми сигналами. Техническим результатом является структурное упрощение и повышение надежности корреляционного измерителя. Указанный измеритель временных сдвигов содержит входной аналоговый мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, два регистра, перемножитель, оперативное запоминающее устройство, сумматор, блок поиска экстремума и блок управления. Особенностью измерителя является применение для совместной обработки двух аналоговых сигналов только одного аналого-цифрового преобразователя, отсутствие компенсирующей линии задержки и наличие только одного сумматора многоразрядных операндов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Корреляционный измеритель временных сдвигов случайных сигналов // 2502128

Автоматическое выделение поверхностей для построения геолого-гидродинамической модели нефтегазового месторождения по сейсмическим данным // 2515081

Изобретение относится к области моделирования нефтегазовых месторождений. Сущность: определяют решетку модели с заданным шагом и предельно допустимой величиной на координатной сетке (1). Задают управляющие параметры поверхностей относительно шага решетки (2). Определяют набор поверхностей решетки относительно ее шага (3). Определяют область, в которой определена поверхность, и добавляют узлы решетки, в которых поверхность не определена (4). Задают параметры кубов сейсмических атрибутов - p, q, задают координаты вновь добавленного узла - X, Y, задают координаты соседнего узла - x, y, в котором поверхность определена, и задают параметр глубины поверхности в этом узле - z (x, y) (5). Упорядочивают глубины поверхностей в указанном узле решетки по возрастанию и назначают глубину i-й поверхности в этом узле равной i-й по порядку глубине (6). Определяют поверхности для обработки (7). Определяют функционалы и градиенты поверхностей для обработки (8). Определяют величину текущего шага смещения вдоль градиента (9). Определяют для каждой обрабатываемой поверхности с помощью величины шага смещения градиента, для какого по счету шага достигается минимальное значение функционала (10). Когда для каждой обрабатываемой поверхности минимальное значение функционала меньше шага смещения градиента, то производят смещение вдоль градиента на найденное количество шагов (11). Сохраняют в памяти величину сделанного смещения и определяют максимум сделанных смещений (12). Исключают временно из обработки поверхности, для которых достигнуто уменьшение функционала (13). Определяют поверхности, для которых не удалось уменьшить функционал, и, когда такие поверхности определены, то повторяют этапы 7-13 (14). Повторно упорядочивают глубины определенных на указанном узле решетки поверхностей по возрастанию и назначают глубину i-й поверхности в этом узле равной i-й по порядку глубине (15). Определяют значения текущих шагов решетки по обновленным данным поверхностей (16). Итеративно повторяют все этапы способа до тех пор, пока не будет получена модель с заданными на этапах 1 и 2 параметрами (17). Технический результат: повышение точности построения геолого-гидродинамической модели нефтегазового месторождения. 3 н.п.ф-лы, 8 з.п.ф-лы, 4 ил.

Способ определения положения координат глубин маркера при построении геологической модели месторождения // 2530324

Изобретение относится к способу, устройству и машиночитаемому носителю данных, предназначенным для построения геологической модели нефтяного или иного месторождения, в частности, для определения коэффициентов корреляции для комплекса кривых ГИС и нахождения положений глубин маркера, для которых значение коэффициента корреляции является максимальным. Техническим результатом является повышение точности вычислений параметров, используемых при построении геологической модели расположения нефтяных или иных месторождений. Метод позволяет для маркера, уже имеющего отметки на некоторой, называемой опорной, группе скважин, вычислить их для скважин из другой группы. Для каждой скважины W, на которой ищется значение глубины маркера, выбираются скважины опорной группы, отстоящие от скважины W на заданном расстоянии, и среди них выбирается скважина с наибольшим значением коэффициента корреляции, при этом точка, в которой этот максимум достигается, назначается искомой отметки маркера. С помощью проверяющих тестов осуществляют поиск скважин, в которых функция корреляции меньше, чем максимальное значение коэффициента корреляции, а коэффициент качества корреляции больше, чем максимальное значение коэффициента корреляции. После чего добавляют найденную скважину к опорной группе скважин. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.