Способ оценки видимости наземного объекта из космоса

Авторы патента:

G01S17/88 - системы лидаров(лазерных локаторов), специально предназначенные для особых применений (G01S 17/89-G01S 17/95 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2751575:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ (RU)

Использование: изобретение относится к области противодействия техническим средствам разведки и предназначено для оценки видимости скрываемых (маскируемых) наземных объектов в условиях естественных и искусственных масок от технических средств видовой разведки космического базирования. Сущность: благодаря расчету интервалов видимости скрываемого объекта для определенного космического аппарата видовой разведки на основании данных о текущем времени, траектории полета данного космического аппарата, географических координатах скрываемого объекта, а также координат непрозрачных элементов окружающего пространства. Координаты непрозрачных элементов определяют путем сканирования лазерным сенсором верхней полусферы пространства относительно точки нахождения объекта на поверхности Земли по углам азимута и углам места. Применение лазерных сенсоров значительно сокращает временные затраты на оценку видимости объекта, а использование цифровой модели окружающего пространства повышает точность оценки за счет возможности применения средств вычислительной техники для расчета видимости объекта со всех ракурсов возможных пролетов средств разведки. Технический результат: сокращение временных затрат и повышение точности оценки видимости объекта из космоса. 3 ил.

Изобретение относится к области противодействия техническим средствам разведки и предназначено для оценки видимости скрываемых (маскируемых) наземных объектов в условиях естественных и искусственных масок от технических средств видовой разведки космического базирования.

В настоящее время видовая космическая разведка является одной из самых информативных, которая включает телевизионную, тепловизионную видовую и радиолокационную видовую разведки. Они основаны на регистрации отраженных от объектов или испускаемых непосредственно объектами электромагнитных волн видимого, инфракрасного, ультрафиолетового или радиолокационного диапазона и построении изображений объекта в реальных или условных цветах [2].

В свою очередь, одним из эффективных способов противодействия видовой разведке является маскировка объекта с помощью естественных и искусственных масок (лес, горы, здания и.т.п), особенно в лесистой местности и в условиях городской застройки [1]. Естественные маски, в сравнении с табельными маскировочными комплектами, имеют неоспоримое преимущество - высокую маскировочную способность за счет того, что сами являются частью естественного фона, а также имеют высокий коэффициент затухания электромагнитных волн диапазонов указанных видов разведок.

В целях контроля качества маскировки объекта проводится оценка его видимости, которая позволяет оценить эффективность применяемых мер.

Известны воздушный и наземный способы оценки видимости объекта [1].

Воздушный контроль проводится с использованием комплекта средств инженерной разведки, путем фотографирования замаскированного объекта с разных ракурсов и анализа фотоснимков на предмет видимости скрываемого объекта на внешнем (подстилающем) фоне, в том числе в условиях естественных и искусственных масок. Фотографирование проводится с воздуха с помощью летательного аппарата. Недостатками воздушного контроля являются временные затраты, а также практическая невозможность выполнения съемки объекта со всех ракурсов возможных пролетов средств разведки космического базирования.

Наиболее близким по технической сущности способом - прототипом, является наземный контроль, который проводится аналогично воздушному, но с поверхности Земли. Недостатками наземного контроля являются временные затраты, а так же низкая точность оценки видимости объекта, связанная с ограничениями на применение способа для космической разведки, т.к. контроль производится только с поверхности Земли.

Технический результат выражается в сокращении временных затрат и повышение точности оценки видимости объекта из космоса.

Технический результат достигается благодаря расчету интервалов видимости скрываемого объекта для определенного космического аппарата видовой разведки на основании данных о текущем времени, траектории полета данного космического аппарата, географических координатах скрываемого объекта, а также координат непрозрачных элементов окружающего пространства. Координаты непрозрачных элементов определяют путем сканирования лазерным сенсором верхней полусферы пространства относительно точки нахождения объекта на поверхности Земли по углам азимута и углам места.

Таким образом, применение лазерных сенсоров значительно сокращает временные затраты на оценку видимости объекта, а использование цифровой модели окружающего пространства повышает точность оценки за счет возможности применения средств вычислительной техники для расчета видимости объекта со всех ракурсов возможных пролетов средств разведки.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг. 1. Расположение скрываемого объекта в условиях естественных масок, где

1 - скрываемый объект, представленный геометрической точкой;

2 - подстилающая поверхность - Земля;

3 - естественные маски (деревья).

Фиг. 2. Цифровая модель окружающего скрываемый объект пространства, где

1 - скрываемый объект, представленный геометрической точкой;

2 - подстилающая поверхность - Земля;

3 - непрозрачные элементы окружающего пространства в виде цифровой модели.

Фиг. 3. Моменты видимости скрываемого объекта относительно трассы пролета космического аппарата, где

1 - скрываемый объект, представленный геометрической точкой;

2 - подстилающая поверхность - Земля;

3 - естественные маски (деревья).

4 - трасса пролета космического аппарата;

А - момент входа космического аппарата в зону видимости скрываемого объекта;

В - момент выхода космического аппарата из зоны видимости скрываемого объекта;

ΔТ - интервал видимости скрываемого объекта.

Вариант осуществления изобретения представлен на фиг. 1-3.

Допустим скрываемый объект 1, видимость которого оценивается, расположен на поверхности Земли 2 в условиях естественных масок - леса 3, (фиг. 1). Скрываемый объект, для простоты описания, представлен геометрической точкой.

Координаты непрозрачных элементов окружающего пространства получают с помощью лазерного сенсора, в качестве которого может выступать лидар, использующий явления поглощения и рассеяния света в оптически прозрачных средах. Координаты вычисляются на основании информации о географических координатах скрываемого объекта, расстоянии от сенсора до непрозрачных элементов, углах положения непрозрачных элементов относительно сенсора - углах азимута и места. Лазерный сенсор устанавливается на месте скрываемого объекта. На основании полученных данных формируется цифровая модель окружающего скрываемый объект пространства (фиг. 2).

Данные о текущем времени и географических координатах скрываемого объекта получают известными способами.

Данные о траектории полета космического аппарата разведки можно получить с помощью двухстрочного набора элементов TLE (аббр. от англ. two-line element set), представляющий собой набор элементов орбиты спутников Земли, периодически обновляемый и размещаемый в свободном доступе сети Интернет, например на сайте http://celestrak.com/NORАD/elements/. Траекторию полета космического аппарата по набору элементов TLE с необходимой точностью можно вычислить используя известные модели SDP8, SGP9 и др [3].

Таким образом, рассчитанные и полученные данные позволяют вычислить интервал видимости AT скрываемого объекта, между моментом входа А космического аппарата в зону видимости скрываемого объекта и моментом выхода В (фиг. 3).

Источники информации

1. Королев А.Ю., Королева А.А., Яковлев А.Д. Маскировка вооружения, техники и объектов. - СПб: Университет ИТМО, 2015. - 155 с.

2. Меньшаков Ю.К. Техническая разведка из космоса. - М.: Academia, 2013. - 656 с.: ил.

3. SPACETRACK REPORT NO.3. Models for Propagation of NORAD Element Sets. Felix R. Hoots. Ronald L. Roehrich. December 1980.

Способ оценки видимости наземного объекта из космоса, заключающийся в определении факта видимости наземного объекта в условиях естественных и искусственных масок, отличающийся тем, что определяют координаты непрозрачных элементов окружающего пространства путем сканирования лазерным сенсором верхней полусферы пространства относительно точки нахождения объекта на поверхности Земли по углам азимута и углам места, на основании полученных данных, а также данных о текущем времени, траектории полета, по крайней мере, одного космического аппарата видовой разведки, географических координатах скрываемого объекта, рассчитывают интервалы видимости скрываемого объекта для данного космического аппарата разведки.

Использование: изобретение относится к оптическому сенсорному устройству для определения расстояния до объекта и скорости объекта и для распознавания формы и структуры объекта и способу определения расстояния до объекта и скорости объекта и для распознавания формы и структуры объекта. Сущность: сенсорное устройство содержит оптически сопряженные по меньшей мере один источник лазерного излучения, по меньшей мере одно оптическое коллимирующее средство, светоделительное средство, светоотражающее средство, оптическое средство направления луча и по меньшей мере один детектор для регистрации излучения, отраженного от объекта, а также контроллер, при этом каждый из по меньшей мере одного источника лазерного излучения с соответствующим по меньшей мере одним детектором образуют по меньшей мере один индивидуально функционирующий и индивидуально настраиваемый измерительный канал с возможностью обеспечения характеристических данных об объекте, при этом контроллер выполнен с возможностью обеспечения одновременного или выборочного функционирования указанных измерительных каналов и оперативного регулирования параметров излучения по меньшей мере одного источника лазерного излучения, в зависимости от требуемого пространственного разрешения положения объекта во время функционирования устройства, и обработки и анализа характеристических данных объекта, регистрируемых на по меньшей мере одном детекторе для одновременного определения расстояния до объекта и его скорости, и распознавания формы и структуры объекта.

Система и способ защиты контролируемой зоны от беспилотных транспортных средств // 2746102

Группа изобретений относится к средствам защиты пространства от беспилотных транспортных средств (БТС) гражданского типа. Техническим результатом является обеспечение защиты определенной зоны пространства от БТС, в частности от БПЛА, в пределах населенного пункта.

Выдачное устройство для выдачи гигиенического продукта и способ управления таким выдачным устройством // 2743889

Изобретение относится к выдачным устройствам для выдачи гигиенического продукта, например такого как салфетки (тканые или нетканые в форме листов или рулонов), жидкости (мыло, дезинфицирующие вещества) и женские гигиенические средства. Выдачное устройство для выдачи гигиенического продукта содержит времяпролетный датчик для измерения положения объекта относительно выдачного устройства, и контроллер, выполнен с возможностью выборочного управления по меньшей мере одной функцией выдачного устройства на основе измеренного положения объекта относительно выдачного устройства, причем времяпролетный датчик выполнен с возможностью работы с первой частотой дискретизации, когда измеренное положение находится в первой зоне, и со второй частотой дискретизации, когда измеренное положение находится во второй зоне, при этом первая частота дискретизации выше, чем вторая частота дискретизации.

Система машинного зрения с электромагнитным отклонением луча // 2719424

Изобретение относится к системам машинного зрения и предназначено для получения и анализа изображений на различных дальностях. Технический результат заключается в повышении качества изображения на малых и больших дальностях, а также обеспечении возможности видеонаблюдения.

Способ селекции морской цели оптико-электронной системой летательного аппарата // 2719393

Изобретение относится к автономным системам конечного наведения летательных аппаратов (ЛА). Достигаемый технический результат - селекция морской цели (МЦ) оптико-электронной системы (ОЭС) конечного наведения ЛА, в том числе в условиях естественных и преднамеренных помех, посредством комплексирования пассивного тепловизионного и активного лазерного каналов.

Способ селекции объекта на удаленном фоне оптическими системами с воздушного носителя // 2714701

Изобретение относится к области оптической локации, преимущественно пассивной, и может быть использовано в бортовых авиационных локационных комплексах, в том числе на беспилотных летательных аппаратах, для обнаружения воздушных объектов на удаленном фоне. Способ селекции объекта на удаленном фоне оптическими системами с воздушного носителя заключается в приеме излучения двумя идентичными оптическими системами с параллельными главными оптическими осями и формировании двух изображений, которые осуществляют в двух пространственно разнесенных точках, одновременной регистрации сформированных изображений, формировании разностного изображения из двух зарегистрированных изображений и анализе разностного изображения.

Способ формирования активной ложной цели по дальности // 2703936

Изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в лазерных локационных системах, системах оптико-электронного противодействия. Способ формирования активной ложной цели по дальности базируется на установке на объекте лазерного приемопередающего устройства, приеме лазерным приемопередающим устройством спонтанного излучения передающего лазера дальномера и измерении его временных и энергетических параметров, определении по их значениям момента времени приема излучения основного импульса передающего лазера дальномера tO и требуемых энергетических и временных параметров последовательности помеховых лазерных импульсов, формировании и излучении лазерным приемопередающим устройством в промежуток времени ΔtП, равный tС<ΔtП<tО, с требуемыми энергетическими и временными параметрами случайной последовательности помеховых лазерных импульсов на длине волны излучения передающего лазера дальномера в направлении лазерного дальномера, где tС - момент времени регистрации спонтанного излучения передающего лазера дальномера, прекращении излучения случайной последовательности помеховых лазерных импульсов приемопередающим устройством в момент времени приема основного импульса передающего лазера дальномера tО и возобновлении излучения случайной последовательности длительностью ΔtП помеховых лазерных импульсов приемопередающим устройством в момент времени, равный tО+Δt, где Δt - средний интервал между импульсами последовательности помеховых импульсов.

Оптическая система формирования и наведения лазерного излучения // 2699944

Изобретение может быть использовано для доставки мощного излучения на воздушные и космические объекты и в лазерных локационных систем наведения. Оптическая система включает устройство сканирования, передающий лазерный модуль с оптоволоконным выводом, блок фокусировки, включающий коллимирующую асферическую линзу с механизмом ее перемещения вдоль оптической оси, главная оптическая ось которой перпендикулярна плоскости торца сердцевины оптоволоконного вывода и проходит через его центр, размещенный в переднем фокусе асферической линзы, выпуклое вторичное параболическое зеркало, оптическая ось которого совпадает с главной оптической осью асферической линзы и параллельна или совпадает с оптической осью его полной параболы, отстоящей от главной оптической оси асферической линзы на расстоянии h, вогнутое главное параболическое зеркало с фокусом F, через геометрический центр которого проходит его оптическая ось, параллельная или совпадающая с оптической осью его полной параболы.

Способ распознавания локационных оптических сигналов // 2698514

Изобретение относится к распознаванию информационных образов и может быть использовано в лазерных локационных системах для распознавания сигналов, отраженных от оптико-электронных средств (ОЭС). Способ распознавания локационных оптических сигналов, основанный на излучении лазерного локационного сигнала, приеме отраженного лазерного сигнала, отличается тем, что делят принятый отраженный лазерный сигнал на два идентичных потока, измеряют радиус пространственной когерентности первого лазерного потока и радиус сформированного изображения второго лазерного потока, значения которых сравнивают между собой, и по их равенству распознают оптико-электронное средство как объект отражения лазерного локационного сигнала.

Способ формирования ложной оптической цели // 2698466

Изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в лазерных локационных системах, системах оптико-электронного противодействия, а также системах защиты оптико-электронных средств (ОЭС) от мощного лазерного излучения. Достигаемый технический результат – повышение эффективности формирования ложной оптической цели.

Лидарные (lidar) способы и системы со сканированием с избирательной плотностью на основе mems // 2752016

Настоящая технология относится к лидарным (LiDAR) системам оптического обнаружения и дальнометрии, а более конкретно к лидарным системам для обнаружения объектов в интересующей области. Раскрытые системы и способы относятся к лидарной системе, содержащей источник излучения для испускания выходного луча, микроэлектромеханический (MEM) компонент для приема выходного луча и для отражения выходного луча в сторону интересующей области, причем MEM-компонент колеблется с первой амплитудой колебаний, чтобы распространять выходной луч посредством вертикального интервала вдоль вертикальной оси в интересующей области, детектор для обнаружения входного луча из интересующей области, процессор, выполненный с возможностью определять из входного луча, принимаемого посредством детектора, имеется ли объект в интересующей области, и в ответ на определение, что имеется объект в интересующей области, вызывать модулирование первой амплитуды колебаний MEM-компонента до первой модулированной амплитуды колебаний для уменьшения вертикального интервала выходного луча вокруг объекта. Технический результат - увеличение площади сканирования и увеличение угла распространения луча света, передаваемого в интересующую область, на одной или обеих из горизонтальной или вертикальной оси. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.