Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки



Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки
Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки

Владельцы патента RU 2689770:

Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" (RU)

Изобретение относится к радиолокации, а именно к системам определения местоположения воздушных судов многопозиционной неизлучающей системой наблюдения «навигационные спутники - воздушные цели - приемник», в которой для подсвета воздушных целей используются сигналы навигационных спутников глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Достигаемый технический результат - осуществление отождествления рассчитываемых координат по измерениям сумм расстояний от воздушных целей до навигационных спутников и приемника, координаты которых известны. При этом в приемнике неизвестна информация о принадлежности измеренных расстояний той или иной воздушной цели. Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки осуществляет определение координат М воздушных целей на основе измерений по рассеянным сигналам расстояний вдоль пути распространения «n-й навигационный спутник - m-я воздушная цель - приемник». 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к радиолокации, а именно к системам определения местоположения воздушных судов многопозиционной неизлучающей системой наблюдения «навигационные спутники - воздушные цели - приемник», в которой для подсвета воздушных целей используются сигналы навигационных спутников глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).

Многопозиционная неизлучающая система наблюдения «навигационные спутники - воздушная цель - приемник» решает специфическую задачу, связанную с объединением в приемнике информации, поступающей от нескольких спутников и нескольких целей. Эта задача состоит в отождествлении рассчитываемых координат с соответствующими целями.

Одной из задач, решаемых при радиолокационном наблюдении, является задача отождествления пеленгов источников излучений, измеренных в различных приемных устройствах [1].

Известен способ многопозиционной радиолокации [2]. заключающийся в излучении радиолокационных сигналов, синхронизированном приеме отраженных сигналов аппаратурой разнесенных позиций, объединении и совместной обработке сигналов и информации для обнаружения целей, измерения их координат, определения параметров траекторий и последующего отождествления, в котором аппаратурой разнесенных позиций осуществляют синхронизированные излучение и прием сигналов с использованием линий электропередачи.

Известна многопозиционная система определения местоположения воздушных судов [3], содержащая наземный радиозапросчик и самолетный ответчик, соединенные линией запроса, не менее трех приемников ответных сигналов, соединенных с самолетным ответчиком по линиям ответа. Отождествление воздушных судов осуществляется по кодированному ответному сигналу, содержащему информацию о бортовом номере, высоте, запасе топлива.

Однако эти способы не предназначены для отождествления воздушных целей в неизлучающей многопозиционной системе наблюдения «навигационные спутники - воздушные цели - приемник».

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ определения координат воздушной цели в многопозиционной системе наблюдения «навигационные спутники - воздушная цель - приемник», описанный в статье [4], в основу которого положен разностно-дальномерный навигационный метод определения координат.

Недостатком данного способа является то, что он обеспечивает определение координат одной и единственной воздушной цели, в многопозиционной системе наблюдения «навигационный спутник -воздушная цель - приемник».

Целью изобретения является разработка способа отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки, способного осуществлять отождествление рассчитываемых координат по измерениям сумм расстояний от воздушных целей до навигационных спутников и приемника, координаты которых известны. При этом в приемнике неизвестна информация о принадлежности измеренных расстояний той или иной воздушной цели.

Технический результат достигается тем, что

- производится расчет NM возможных вариантов координат воздушных целей x, y, z на основе измерений по рассеянным сигналам расстояний Rnm вдоль пути распространения «n-й навигационный спутник - m-я воздушная цель - приемник» с помощью системы уравнений

где xn, yn, zn, n=1, 2, …, N - координаты спутников, x0, y0, z0 - координаты приемника, εn, n=1, 2, …, N - погрешность оценки расстояний, m=1, 2, …, М - номер воздушной цели,

- формируется показатель , где

- координатами М целей будут координаты, рассчитанные с помощью системы уравнений, имеющие номера, равные номерам М минимальных значений показателя .

На Фиг. 1 приведена функциональная схема многопозиционной системы наблюдения «навигационные спутники - воздушные цели -приемник», рассматриваемая в данном способе.

В этой системе наблюдения для подсвета воздушных целей 1m (m=1, 2, …, М) с искомыми координатами xцm, yцm, zцm используются сигналы навигационных спутников ГНСС 2n с известными координатами (xn, yn, zn), (n=1, 2, …, N).

Отраженные от воздушных целей 11, 12, 1M сигналы, наряду с навигационными сигналами прямого рапространения, поступают в приемник 3, находящийся в зоне действия системы наблюдения, с известными координатами (x0, y0, z0).

Приемник 3, синхронизированный со спутниками, сигналы, рассеянные воздушной целью 1m, выделяет на фоне сигналов прямого распространения одним из оценочно-корреляционно-компенсационных методов [5], измеряет расстояния Rnm вдоль пути распространения «n-й навигационный спутник - m-ая воздушная цель - приемник» и рассчитывает координаты целей.

Искомые координаты m-ой воздушной цели xцm, yцm, zцm (m=1, 2, …, М) связаны с расстояниями Rnm вдоль пути распространения «n-й навигационный спутник - m-ая воздушная цель - приемник» с помощью системы уравнений

где εn, n=1, 2, …, N - погрешность оценки расстояний.

Решение этой системы уравнений можно осуществить итерационным методом [6].

Особенность сформулированной цели изобретения состоит в том, что в приемнике неизвестно какой из m-й цели (m=1, 2, …, М) принадлежит расстояние «n-й навигационный спутник - m-ая воздушная цель - приемник». Из-за этого возникает большое число возможных вариантов координат целей, равное NM вариантов расстояний. Вследствие этого число возможных вариантов координат, а соответственно и систем уравнений для их оценки в приемнике равно NM.

После расчета NM возможных вариантов координат воздушных целей 1М необходимо решить задачу отождествления, состоящую в принятии решения о принадлежности истинных координат той или иной воздушной цели. Для решения задачи отождествления сформулируем критерий принадлежности рассчитанных координат соответствующим воздушным целям 1M.

Для этого перепишем уравнения системы (1) в виде разностей между левой и правой частями

Число возможных вариантов систем уравнений (2) равно NM.

Сформируем показатель, как сумму модулей разностей

Этот показатель будет иметь минимальное значение, когда координаты воздушной цели 1m, будут соответствовать измеренным до нее расстояниям. Поэтому в качестве критерия оптимальной оценки координат предлагается использовать минимальное значение показателя (3). То есть критерием отождествления координат в приемнике 3, соответствующих М воздушным целям 1, будет М минимальных значений показателя из L=NM возможных.

Литература.

1. Теоретические основы радиолокации под ред. проф. Ширмана Я.Д. - М.: Сов. радио, 1970, С. 494-495.

2. Патент 2332684 РФ, МПК G01S 10/00. Способ многопозиционной радиолокации и устройство для его осуществления / А.Л. Куликов (РФ); Куликов Александр Леонидович (РФ). - №2007102750; Заявлено 24.01.2007; Опубл. 27.08.2008. Бюл. 24. 5 с.: 1 ил.

3. Патент 2584689 РФ, МПК G01S 13/74. Многопозиционная система определения воздушных судов / Г.Н. Майков (РФ), А.В. Демидюк (РФ), Е.В. Демидюк (РФ); Майков Геннадий Николаевич (РФ), Демидюк Андрей Викторович (РФ), Демидюк Евгений Викторович (РФ). - №2014145250; Заявлено 11.11.2014; Опубл. 20.05.2016. Бюл. 14. 11 с.: 3 ил.

4. Кирюшкин В.В., Черепанов Д.А., Дьяконов Е.А. Определение координат воздушной цели в многопозиционной системе наблюдения «навигационные спутники - воздушная цель - навигационный приемник». АО «Концерн «Созвездие». Теория и техника радиосвязи. №2. 2016. С. 29-35.

5. Патент 2591052 РФ, МПК G01S 5/06, G01S 13/95 Способ обнаружения и оценки радионавигационных параметров сигнала космической системы навигации, рассеянного воздушной целью, и устройство его реализации / В.В. Кирюшкин (РФ), Д.А. Черепанов (РФ), A.А. Дисенов (РФ) и др.; Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU), Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU) -№2014101847; Заявлено 21.01.2014. Опубл. 10.07.2016. Бюл. 19. 9 с.: 1 ил.

6. Шебшаевич B.C., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. и др. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / Под ред. П.П. Дмитриева и B.C. Шебшаевича. М.: Радио и связь, 1982. 272 с.

Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки, осуществляющий определение координат М воздушных целей на основе измерений по рассеянным сигналам расстояний Rnm вдоль пути распространения «n-й навигационный спутник - m-я воздушная цель - приемник» следующим образом:

- рассчитываются NM вариантов координат воздушных целей х, у, z с помощью системы уравнений

где xn, yn, zn, n=1, 2, …, N, - координаты спутников, х0, у0, z0 - координаты приемника, εn, n=1, 2, ..., N, - погрешность оценки расстояний,

- формируется показатель , где

- координатами М воздушных целей выбираются координаты, имеющие номера, равные номерам М минимальных значений показателя .



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пассивной радиолокации и может использоваться в одно- и многопозиционных системах воздушного радиомониторинга для повышения эффективности отождествления пеленгов с наземными источниками радиоизлучения (ИРИ).

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в наземных и авиационных радиотехнических системах для всеракурсного определения направления на источники радиоизлучений.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиопеленгации для оценки направлений на источники излучения радиосигналов. Достигаемый технический результат – повышение разрешающей способности корреляционных методов пеленгации.

Изобретение относится к способам измерения расстояний с использованием радиоволн и может быть использовано для дистанционного мониторинга местоположения транспортных средств.

Изобретение относится к пассивным системам видения оптического, инфракрасного и миллиметрового диапазонов длин волн, предназначенным для наблюдения за малоразмерными объектами.

Изобретение относится к области радиолокации, радионавигации и может быть использовано для определения угловых координат источников излучения сигналов. Достигаемый технический результат изобретения заключается в повышении точности определения направляющего угла на источник излучения за счет учета формы спектра принимаемых сигналов.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно, к системам пассивной радиолокации и может быть использовано для оперативного определения координат неподвижных источников радиоизлучения, в том числе при не разрешении их сигналов по времени и частоте.

Изобретение относится к методам и средствам радио- и радиотехнической разведки, базирующимся на использовании разнесенных в пространстве N датчиков поля. Достигаемый технический результат - повышение достоверности принимаемых решений об обнаружении источника полезных радиоимпульсов.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиотехнического контроля и вторичной радиолокации. Достигаемый технический результат - определение местоположения источника радиоизлучения (ИРИ) с периодической структурой сигналов и вращающейся направленной антенной.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах (КИС) для контроля за техническим состоянием отдельных частей и всей КИС в целом, а также для анализа загрузки поддиапазонов частот, определения местоположения источников радиоизлучения (ИРИ), измерения частотных и временных параметров радиосигналов и напряженности электрического поля.

Изобретение относится к системам формирования сигнала спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС, а именно к средствам управления передачей сигнала и его коррекции.

Изобретение относится к системе интерфейса транспортного средства, в частности к прогнозированию использования ситуативного интерфейса транспортного средства. Технический результат заключается в обеспечении гибкой системы отображения функций транспортного средства пользователю для предотвращения отвлечения водителя во время управления транспортным средством на ненужные опции.

Группа изобретений относится к способу наведения наземного транспортного средства по требуемой траектории движения и навигационной системе транспортного средства.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ), и может быть использовано в навигационных, пеленгационных, локационных средствах для определения местоположения абонентского терминала (AT) по радиосигналам, принятым от Q ≥ 2 спутников-ретрансляторов на низкой околоземной орбите.

Изобретение относится к способам навигации по спутниковым радионавигационным системам и может быть использовано для выбора созвездия видимых навигационных спутников, обеспечивающего максимальную точность решения навигационной задачи подвижного объекта.

Изобретение относится к способам измерения расстояний с использованием радиоволн и может быть использовано для дистанционного мониторинга местоположения транспортных средств.

Изобретение относится к дистанционному мониторингу лесных массивов с использованием сигналов навигационных космических аппаратов (НКА) в диапазоне L1 и может найти применение для круглогодичной регистрации коэффициентов ослабления сигналов НКА в лесу с использованием непрерывного пространственно-временного радиозондирования лесного массива.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для определения времени прихода поступающего спутникового сигнала на приемник. Технический результат состоит в повышении качества приема.

Изобретение относится к области геодезии, картографии, фотограмметрии, навигации. Достигаемый технический результат – определение пространственных координат точек местности (объекта) по измеренным координатам их изображений на снимках, полученных с использованием беспилотного летательного аппарата.

Изобретение относится к позиционированию в системе беспроводной связи. Техническим результатом является повышение точности позиционирования на основе сигналов, предоставляемых в сети.

Изобретение относится к области радиотехники и может применяться в системах трехкоординатной полуактивной радиолокации с использованием, в качестве сигналов подсвета, излучений радиоэлектронных систем различного назначения, в частности сигналов цифрового телевизионного вещания стандарта DVB-T2, для определения координат, скоростей и траекторий перемещающихся в пространстве воздушных объектов (ВО), в том числе маловысотных.

Изобретение относится к радиолокации, а именно к системам определения местоположения воздушных судов многопозиционной неизлучающей системой наблюдения «навигационные спутники - воздушные цели - приемник», в которой для подсвета воздушных целей используются сигналы навигационных спутников глобальных навигационных спутниковых систем. Достигаемый технический результат - осуществление отождествления рассчитываемых координат по измерениям сумм расстояний от воздушных целей до навигационных спутников и приемника, координаты которых известны. При этом в приемнике неизвестна информация о принадлежности измеренных расстояний той или иной воздушной цели. Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки осуществляет определение координат М воздушных целей на основе измерений по рассеянным сигналам расстояний вдоль пути распространения «n-й навигационный спутник - m-я воздушная цель - приемник». 1 ил.

Наверх