RU2563608C1 - Remote object distance and speed evaluation method - Google Patents

Remote object distance and speed evaluation method Download PDF

Info

Publication number
RU2563608C1
RU2563608C1 RU2014123304/28A RU2014123304A RU2563608C1 RU 2563608 C1 RU2563608 C1 RU 2563608C1 RU 2014123304/28 A RU2014123304/28 A RU 2014123304/28A RU 2014123304 A RU2014123304 A RU 2014123304A RU 2563608 C1 RU2563608 C1 RU 2563608C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
range
speed
distance
sounding
pulse
Prior art date
Application number
RU2014123304/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Вильнер
Александр Иванович Ларюшин
Артем Сергеевич Рябокуль
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха"
Priority to RU2014123304/28A priority Critical patent/RU2563608C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2563608C1 publication Critical patent/RU2563608C1/en

Links

Landscapes

  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: remote object distance and speed determination method consists in multiple sounding of an object by laser radiation impulses, reception and registration of the signal reflected by an object with its binding to the impulses of stable clock frequency forming range cells, and statistical processing of the registered data. The first sounding series is performed using the incoherent accumulation method and the distance R to an object is determined, then, if the measured distance R exceeds the pre-set size Rmin, the measurements are continued in the indicated incoherent accumulation mode and if R doesn't exceed Rmin, the monopulse distance and speed measurement mode is included.
EFFECT: providing of the aircraft onboard measurements of its altitude and vertical component of speed both during stationary flight, and during take off and landing in a wide range of altitudes and the modes of ascent and descent.
3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в любой области, где необходимо определить скорость движущегося объекта и расстояние до него, в частности, для контроля рельефа подстилающей поверхности и управления режимом посадки летательного аппарата.The present invention relates to measuring technique and can be used in any field where it is necessary to determine the speed of a moving object and the distance to it, in particular, to control the relief of the underlying surface and control the landing mode of the aircraft.

Известен способ определения дальности до удаленного объекта путем зондирования его лазерным импульсом, приема отраженного объектом импульса излучения и определения временного интервала между моментами излучения зондирующего импульса и приема отраженного объектом импульса, по которому судят о дальности до объекта [1].There is a method of determining the distance to a distant object by sensing it with a laser pulse, receiving the reflected radiation pulse from the object and determining the time interval between the moments of radiation of the probe pulse and receiving the reflected pulse by the object, which is used to judge the distance to the object [1].

Недостатком этого способа является невозможность измерения скорости цели.The disadvantage of this method is the inability to measure the speed of the target.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения дальности и/или скорости удаленного объекта [2], заключающийся в многократном зондировании объекта импульсами лазерного излучения, приеме и регистрации отраженного объектом сигнала с его привязкой к импульсам стабильной тактовой частоты, разделяющим время на нумерованные тактовые интервалы, отсчитываемые от момента излучения зондирующего импульса и образующие тем самым ячейки дальности, и статистической обработке зарегистрированных данных. Согласно указанному способу производят многократное зондирование объекта путем посылки на него серии n лазерных импульсов и определения в каждом i-м зондировании временного интервала ti между моментами излучения лазерного импульса и приема отраженного объектом излучения, при каждом зондировании определяют и регистрируют значения моментов текущего времени Ti, в которые производят посылки лазерных импульсов, и измеренных интервалов ti в серии n зондирований и определяют скорость объекта по формуле:The closest in technical essence to the proposed method is a method for determining the range and / or speed of a distant object [2], which consists in repeatedly probing the object with laser pulses, receiving and recording the signal reflected by the object with its reference to pulses of a stable clock frequency, dividing the time into numbered clock intervals counted from the moment of radiation of the probe pulse and thereby forming a range cell, and statistical processing of recorded data . According to the indicated method, a multiple sounding of an object is performed by sending a series of n laser pulses to it and determining in each i-th sounding the time interval t i between the moments of emission of the laser pulse and the reception of the radiation reflected by the object, with each sounding, the values of the current time moments T i are determined and recorded , in which they send laser pulses, and the measured intervals t i in a series of n soundings and determine the speed of the object by the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

гдеWhere

V - скорость объекта;V is the speed of the object;

Ri=c·ti/2 результат измерения дальности до объекта в i-м зондировании;R i = c · t i / 2 is the result of measuring the distance to the object in the i-th sounding;

c - скорость света,c is the speed of light,

задают момент времени T, к которому должен быть привязан отсчет дальности, и определяют значение дальности до объекта в этот момент по формуле:set the time moment T, to which the range reference should be tied, and determine the value of the distance to the object at this moment by the formula:

R=R0+V(T-T1),R = R 0 + V (TT 1 ),

где R - результат определения дальности до объекта в момент времени T;where R is the result of determining the distance to the object at time T;

Figure 00000002
Figure 00000002

Указанная процедура реализуема только на малых и средних высотах полета летательного аппарата, поскольку требует достоверности измерений при каждом зондировании объекта. Портативные измерители дальности и скорости не обладают достаточным энергетическим потенциалом для проведения таких измерений на больших высотах. При большой дальности до объекта величина принимаемого сигнала становится соизмеримой с амплитудой шумов и прием каждого отраженного импульса с заданной вероятностью становится невозможным. В этом случае измерение скорости по указанному алгоритму приводит к недостоверным результатам.The indicated procedure is feasible only at small and medium altitudes of the aircraft, since it requires the reliability of measurements for each sounding of the object. Portable range and speed meters do not have sufficient energy potential for such measurements at high altitudes. With a long range to the object, the magnitude of the received signal becomes comparable with the amplitude of the noise and the reception of each reflected pulse with a given probability becomes impossible. In this case, the speed measurement according to the specified algorithm leads to unreliable results.

Задачей изобретения является обеспечение измерений с борта летательного аппарата его высоты и вертикальной составляющей скорости как в стационарном полете, так и при взлете и посадке в широком диапазоне высот и режимов подъема и снижения.The objective of the invention is the provision of measurements from the aircraft of its height and vertical component of the speed both in stationary flight and during take-off and landing in a wide range of heights and modes of rise and fall.

Указанная задача решается за счет того, что в известном способе определения дальности и/или скорости удаленного объекта, заключающемся в многократном зондировании объекта импульсами лазерного излучения, приеме и регистрации отраженного объектом сигнала с его привязкой к импульсам стабильной тактовой частоты, разделяющим время на нумерованные тактовые интервалы, отсчитываемые от момента излучения зондирующего импульса и образующие тем самым ячейки дальности, и статистической обработке зарегистрированных данных, производят первую серию зондирований способом некогерентного накопления, а именно накапливают выборки принятых реализаций отраженного сигнала в каждой ячейке дальности до тех пор, пока накопленная величина не превысит пороговое значение, затем по заранее установленному критерию, например по максимуму коэффициента корреляции накопленного массива принятых реализаций с массивом предварительно оцифрованного зондирующего импульса, определяют порядковый номер p ячейки дальности, к которой относится отраженный сигнал, и определяют дальность R до объекта по формуле R=cpΔt/2, где c - скорость света; Δt - длительность тактового интервала, после чего, если измеренная дальность R превышает заданную величину Rmin, то продолжают проводить измерения в указанном режиме некогерентного накопления, а если R не превышает Rmin, то включают моноимпульсный режим измерения дальности и скорости, в процессе которого производят серию зондирований объекта не менее двух раз, при каждом i-м зондировании определяют время его приема ti, вычисляют дальность до объекта Ri=cti/2, где c - скорость света, и определяют дальность до объекта и его относительную скорость путем линейной интерполяции результатов измерений в виде R(t)=Vt+R0, где R(t) - текущая дальность до объекта; t - текущее время; V - оценка скорости; R0 - оценка дальности до объекта, соответствующая t=0, при этом высоту Rmin при определении высоты летательного аппарата в процессе его посадки выбирают из условияThis problem is solved due to the fact that in the known method for determining the range and / or speed of a distant object, which consists in repeatedly probing the object with laser pulses, receiving and recording the signal reflected by the object with its reference to pulses of a stable clock frequency, dividing the time into numbered clock intervals counted from the moment of radiation of the probe pulse and thereby forming the range cells, and statistical processing of the recorded data, produce the first sounding method by the method of incoherent accumulation, namely, accumulate samples of received realizations of the reflected signal in each range cell until the accumulated value exceeds a threshold value, then by a predetermined criterion, for example, by the maximum correlation coefficient of the accumulated array of received realizations with an array of pre-digitized probing pulse, determine the serial number p of the range cell to which the reflected signal belongs, and determine the range R to the object from formula is R = cpΔt / 2, where c - velocity of light; Δt is the duration of the clock interval, after which, if the measured range R exceeds a predetermined value of R min , then continue to carry out measurements in the specified incoherent accumulation mode, and if R does not exceed R min , then turn on the single-pulse mode of measuring range and speed, during which series of sounding object at least twice, with each i-th sensing determine its reception time t i, calculated distance to the object R i = ct i / 2, where c - velocity of light, and determining the range to the object and its relative speed Uteem linear interpolation of the measurement results in the form of R (t) = Vt + R 0 where R (t) - the current range to the object; t is the current time; V is the speed estimate; R 0 - an estimate of the distance to the object corresponding to t = 0, while the height R min when determining the height of the aircraft in the process of landing is selected from the condition

h2+Ltgθ+hг<Rmin<RD,h 2 + Ltgθ + h g <R min <R D ,

где h2 - высота конечной точки глиссады;where h 2 - the height of the end point of the glide path;

L - протяженность глиссады вдоль посадочной полосы;L is the length of the glide path along the landing strip;

θ - угол наклона глиссады;θ is the slope angle of the glide path;

hг - вертикальное расстояние между высотомером и глиссадой;h g is the vertical distance between the altimeter and the glide path;

RD - максимальная высота, на которой вероятность достоверного измерения D в моноимпульсном режиме измерений удовлетворяет заданным требованиям.R D is the maximum height at which the probability of a reliable measurement of D in a single-pulse measurement mode meets the specified requirements.

Коэффициент корреляции можно определять по формуле

Figure 00000003
, где j - порядковый номер ячейки дальности; Pmax - максимальное число ячеек дальности, соответствующее диапазону измерения дальности; {S0j} - массив выборочных значений зондирующего импульса; {Sj} - массив накопленных значений принятых реализаций; p - текущее количество шагов при пошаговом сдвиге {Sj}.The correlation coefficient can be determined by the formula
Figure 00000003
where j is the ordinal number of the range cell; P max - the maximum number of range cells corresponding to the range of range measurement; {S 0j } - an array of sample values of the probe pulse; {S j } - an array of accumulated values of the adopted implementations; p is the current number of steps in a stepwise shift {S j }.

Оценки дальности до объекта R0 в начальный момент измерения T1 и скорости объекта V можно формировать по формулам:Estimates of the distance to the object R 0 at the initial moment of measurement T 1 and the speed of the object V can be formed by the formulas:

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

Figure 00000005
,
Figure 00000005
,

где R0 - оценка дальности до объекта в момент времени T1;where R 0 is an estimate of the distance to the object at time T 1 ;

V - оценка скорости объекта;V is an estimate of the speed of the object;

Ri=c·ti/2 - результат измерения дальности до объекта в i-м зондировании;R i = c · t i / 2 - the result of measuring the distance to the object in the i-th sounding;

Ti - моменты времени, в которые произведены замеры дальности Ri;T i - time points at which the measured range R i ;

c - скорость света;c is the speed of light;

m - количество замеров дальности в серии;m is the number of range measurements in the series;

ti - задержка между моментами излучения лазерного импульса и приема отраженного объектом излучения в i-м зондировании.t i is the delay between the moments of radiation of the laser pulse and the reception of the radiation reflected by the object in the i-th sounding.

На фиг. 1 представлена схема посадки летательного аппарата по самолетному с аэрофинишером [4].In FIG. 1 presents a diagram of the landing of an aircraft on an airplane with an aerofinisher [4].

При посадке ЛА по-самолетному с аэрофинишером справедливы следующие соотношенияWhen landing an aircraft in an airplane with an aerofinisher, the following relations are valid

Rmin=h2+Ltgθ+hг,R min = h 2 + Ltgθ + h g ,

где Rmin - высота ЛА над посадочной полосой в начале посадочной траектории;where R min - the height of the aircraft above the landing strip at the beginning of the landing trajectory;

h2 - высота троса аэрофинишера над посадочной полосой;h 2 - the height of the cable of the aerofinisher over the landing strip;

L - протяженность посадочного участка;L is the length of the landing site;

θ - угол наклона глиссады;θ is the slope angle of the glide path;

hг - длина поводка с гаком.h g - leash length with hook.

Например, при h2=2 м; L=200 м; θ=10°; hг=2 м минимальная измеряемая высота Rmin ~ 40 м.For example, when h 2 = 2 m; L = 200 m; θ = 10 °; h g = 2 m minimum measured height R min ~ 40 m

Характеристики дальномера-высотомера, реализующего предлагаемый способ, а также условий проведения измерений приведены в таблице.The characteristics of the range finder-altimeter that implements the proposed method, as well as the measurement conditions are shown in the table.

Характеристики дальномера-высотомераAltimeter Rangefinder Features ТребованиеDemand Габариты цели, мDimensions of the target, m >5×5> 5 × 5 Коэффициент яркости цели, ρThe brightness coefficient of the target, ρ 0,20.2 Метеорологическая дальность видимости W, кмMeteorological range W, km >10> 10 Вероятность достоверного измерения дальностиProbability of reliable range measurement 0,90.9 Рабочая длина волны λ, нмOperating wavelength λ, nm 900900 Реальная чувствительность приемного тракта Emin, фДжReal sensitivity of the receiving path E min , fJ 0,30.3 Мощность лазерного излучения на выходе дальномера P0, ВтLaser radiation power at the output of the range finder P 0 , W 30thirty Длительность импульса лазерного излучения tи, нсLaser pulse duration t and , ns 100one hundred Частота лазерных излучений F, 1/сLaser frequency F, 1 / s 80008000 Расходимость зондирующего пучка излучения ψ, мрадDivergence of the probe radiation beam ψ, mrad <5<5 Коэффициент пропускания объектива приемного канала дальномера, τ0 The transmittance of the lens of the receiving channel of the range finder, τ 0 0,90.9 Диаметр объектива приемного канала Dпр, ммThe diameter of the lens of the receiving channel D CR mm 18eighteen Частота обновления информации при высоте >200 м, 1/сFrequency of updating information at heights> 200 m, 1 / s 1010 Частота обновления информации при высоте <200 м, 1/сFrequency of updating information at altitudes <200 m, 1 / s 50fifty

Заданная дальность действия 40 м обеспечивается при соблюдении неравенства, определяемого уравнением лазерной локации [1] при условии согласования полей излучателя и приемника:The specified range of 40 m is provided subject to the inequality determined by the equation of the laser location [1] provided that the fields of the emitter and receiver are matched:

Figure 00000006
,
Figure 00000006
,

где Emin - минимальная принимаемая с заданной вероятностью энергия сигнала, обеспечиваемая чувствительностью фотоприемного устройства (реальная чувствительность);where E min is the minimum signal energy received with a given probability, provided by the sensitivity of the photodetector (real sensitivity);

Eпр - энергия сигнала, поступающего на рабочую площадку чувствительного элемента ФПУ;E CR - the energy of the signal entering the working site of the sensitive element of the FPU;

Eo=P0 tи - энергия зондирующего сигнала;E o = P 0 t and is the energy of the probe signal;

P0 - мощность зондирующего сигнала;P 0 is the power of the probing signal;

tи - длительность зондирующего сигнала;t and - the duration of the probe signal;

Figure 00000007
- коэффициент энергетического перекрытия зондирующего пучка целью (коэффициент использования излучения); при зондировании подстилающей поверхности с малых высот K=ρ;
Figure 00000007
- coefficient of energy overlap of the probe beam by the target (radiation utilization coefficient); when probing the underlying surface from low heights K = ρ;

ρ(x, y) - пространственное распределение коэффициента яркости цели;ρ (x, y) is the spatial distribution of the brightness coefficient of the target;

Ψ(x, y) - диаграмма направленности выходного зондирующего пучка;Ψ (x, y) is the radiation pattern of the output probe beam;

ρ - средний коэффициент яркости цели;ρ is the average brightness coefficient of the target;

Dпр - диаметр приемного объектива;D CR - diameter of the receiving lens;

Figure 00000008
- коэффициент пропускания атмосферы на трассе;
Figure 00000008
- atmospheric transmittance on the track;

µ - показатель ослабления;µ is an indicator of attenuation;

τo - коэффициент пропускания оптики приемного канала дальномера;τ o - transmittance of the optics of the receiving channel of the range finder;

R - дальность до цели.R - range to the target.

На малых высотах при W>10 км пропускание атмосферы τа=1.At low altitudes for W> 10 km, the atmospheric transmission τ a = 1.

При указанных выше исходных данных и высоте Rmin=200 м величина поступающего на приемник сигнала Eпр=1,1 фДж с большим запасом превышает Emin=0,3 фДж, значит измерения высоты могут производиться с высокой достоверностью.With the above initial data and a height of R min = 200 m, the value of the signal arriving at the receiver E pr = 1.1 fJ with a large margin exceeds E min = 0.3 fJ, which means that height measurements can be made with high reliability.

В соответствии с приведенным уравнением лазерной локации высота RD, на которой Eпр=Emin, для приведенных условий составляетIn accordance with the above equation of the laser location, the height R D at which E pr = E min for the conditions is

RD=Rmin[Eпр(Rmin)/Emin]½=200·(1,1/0,3)½=383 м.R D = R min [E ol (R min ) / E min ] ½ = 200 · (1.1 / 0.3) ½ = 383 m.

Данный способ позволяет:This method allows you to:

- Увеличить измеряемую высоту летательного аппарата до 1000-2000 м.- Increase the measured height of the aircraft to 1000-2000 m.

- Уменьшить минимальную измеряемую высоту до 2 м.- Reduce the minimum measured height to 2 m.

- Обеспечить минимальный период обновления информации порядка 1 с на больших высотах и до 0,1 с - на малых.- To provide a minimum information update period of about 1 s at high altitudes and up to 0.1 s at low altitudes.

- Обеспечить минимальную ошибку измерения скорости 0,01-0,1 м/с в зависимости от длительности серии зондирований и количества замеров в серии.- Provide a minimum velocity measurement error of 0.01-0.1 m / s depending on the duration of the series of soundings and the number of measurements in the series.

- Интерполировать результаты к любому моменту периода измерений или экстраполировать их на заданное время вперед.- Interpolate the results at any point in the measurement period or extrapolate them for a specified time in advance.

Эти выводы подтверждены испытаниями макетных образцов высотомера-скоростемера [5, 6]. Тем самым, подтверждено решение поставленной задачи - обеспечение измерений с борта летательного аппарата его высоты и вертикальной составляющей скорости как в стационарном полете, так и при взлете и посадке в широком диапазоне высот и режимов подъема и снижения.These conclusions are confirmed by testing prototype altimeter-speed meter [5, 6]. This confirms the solution of the problem - providing measurements from the aircraft of its height and vertical component of speed both in a stationary flight and during take-off and landing in a wide range of heights and modes of rise and fall.

Источники информацииInformation sources

1. В.А. Смирнов «Введение в оптическую радиоэлектронику». Изд. «Советское радио», Москва, 1973 г., С. 189.1. V.A. Smirnov "Introduction to Optical Electronics". Ed. Soviet Radio, Moscow, 1973, p. 189.

2. Способ определения дальности и/или скорости удаленного объекта. Патент РФ №2378705 - прототип.2. A method for determining the range and / or speed of a remote object. RF patent No. 2378705 - prototype.

3. Способ некогерентного накопления светолокационных сигналов. Патент РФ №2455615.3. The method of incoherent accumulation of radar signals. RF patent No. 2455615.

4. Способ посадки беспилотного самолета на аэрофинишер. Патент РФ №2399560.4. A method of landing an unmanned aircraft on an aerofinisher. RF patent No. 2399560.

5. Малогабаритный лазерный высотомер ДЛ-5М. Фотоника №3, 2013 г., с. 55.5. Small-sized laser altimeter DL-5M. Photonics No. 3, 2013, p. 55.

6. В.Г. Вильнер, В.Г. Волобуев, А.А. Казаков, Б.К. Рябокуль Пути достижения предельной точности лазерного скоростемера. «Мир измерений» №7, 2010 г.6. V.G. Vilner, V.G. Volobuev, A.A. Kazakov, B.K. Ryabokul Ways to achieve extreme accuracy of a laser speed meter. "World of measurements" No. 7, 2010

Claims (3)

1. Способ определения дальности и скорости удаленного объекта, заключающийся в многократном зондировании объекта импульсами лазерного излучения, приеме и регистрации отраженного объектом сигнала с его привязкой к импульсам стабильной тактовой частоты, разделяющим время на нумерованные тактовые интервалы, отсчитываемые от момента излучения зондирующего импульса и образующие тем самым ячейки дальности, и статистической обработке зарегистрированных данных, отличающийся тем, что производят первую серию зондирований способом некогерентного накопления, а именно накапливают выборки принятых реализаций отраженного сигнала в каждой ячейке дальности до тех пор, пока накопленная величина не превысит пороговое значение, затем по максимуму коэффициента корреляции накопленного массива принятых реализаций с массивом предварительно оцифрованного зондирующего импульса определяют порядковый номер p ячейки дальности, к которой относится отраженный сигнал, и определяют дальность R до объекта по формуле R=cpΔt/2, где c - скорость света; Δt - длительность тактового интервала, после чего, если измеренная дальность R превышает заданную величину Rmin, то продолжают проводить измерения в указанном режиме некогерентного накопления, а если R не превышает Rmin, то включают моноимпульсный режим измерения дальности и скорости, в процессе которого производят серию зондирований объекта не менее двух раз, при каждом i-м зондировании определяют время его приема ti, вычисляют дальность до объекта Ri=cti/2, где c - скорость света, и определяют дальность до объекта и его относительную скорость путем линейной интерполяции результатов измерений в виде R(t)=Vt+R0, где R(t) - текущая дальность до объекта; t - текущее время; V - оценка скорости; R0 - оценка дальности до объекта, соответствующая t=0, при этом высоту Rmin при определении высоты летательного аппарата в процессе его посадки выбирают из условия
Figure 00000009
,
где h2 - высота конечной точки глиссады;
L - протяженность глиссады вдоль посадочной полосы;
θ - угол наклона глиссады;
hr - вертикальное расстояние между высотомером и глиссадой;
RD - максимальная высота, на которой вероятность достоверного измерения D в моноимпульсном режиме измерений удовлетворяет заданным требованиям.
1. A method for determining the range and speed of a distant object, which consists in repeatedly probing the object with laser pulses, receiving and registering the signal reflected by the object with its binding to stable clock pulses, dividing the time into numbered clock intervals, counted from the moment of radiation of the probe pulse and forming the range cells, and the statistical processing of the recorded data, characterized in that they produce the first series of soundings using the non-coherent method of accumulation, namely, they accumulate samples of received realizations of the reflected signal in each range cell until the accumulated value exceeds a threshold value, then the ordinal number p of the range cell is determined from the maximum correlation coefficient of the accumulated array of received realizations with an array of previously digitized sounding pulse, which the reflected signal relates to, and the range R to the object is determined by the formula R = cpΔt / 2, where c is the speed of light; Δt is the duration of the clock interval, after which, if the measured range R exceeds a predetermined value of R min , then continue to carry out measurements in the specified incoherent accumulation mode, and if R does not exceed R min , then turn on the single-pulse mode of measuring range and speed, during which series of sounding object at least twice, with each i-th sensing determine its reception time t i, calculated distance to the object R i = ct i / 2, where c - velocity of light, and determining the range to the object and its relative speed Uteem linear interpolation of the measurement results in the form of R (t) = Vt + R 0 where R (t) - the current range to the object; t is the current time; V is the speed estimate; R 0 - an estimate of the distance to the object corresponding to t = 0, while the height R min when determining the height of the aircraft in the process of landing is selected from the condition
Figure 00000009
,
where h 2 - the height of the end point of the glide path;
L is the length of the glide path along the landing strip;
θ is the slope angle of the glide path;
h r is the vertical distance between the altimeter and the glide path;
R D is the maximum height at which the probability of a reliable measurement of D in a single-pulse measurement mode meets the specified requirements.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коэффициент корреляции определяют по формуле
Figure 00000010
, где j - порядковый номер ячейки дальности; Pmax - максимальное число ячеек дальности, соответствующее диапазону измерения дальности; {S0j} - массив выборочных значений зондирующего импульса; {Sj} - массив накопленных значений принятых реализаций; р - текущее количество шагов при пошаговом сдвиге {Sj}.
2. The method according to p. 1, characterized in that the correlation coefficient is determined by the formula
Figure 00000010
where j is the ordinal number of the range cell; P max - the maximum number of range cells corresponding to the range of range measurement; {S 0j } - an array of sample values of the probe pulse; {S j } - an array of accumulated values of the adopted implementations; p is the current number of steps in a stepwise shift {S j }.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оценки дальности до объекта R0 в начальный момент измерения T1 и скорости объекта V формируют по формулам
Figure 00000011
,
Figure 00000012
,
где R0 - оценка дальности до объекта в момент времени T1;
V - оценка скорости объекта;
Ri=c·ti/2 - результат измерения дальности до объекта в i-м зондировании;
Ti - моменты времени, в которые произведены замеры дальности Ri;
c - скорость света;
m - количество замеров дальности в серии;
ti - задержка между моментами излучения лазерного импульса и приема отраженного объектом излучения в i-м зондировании.
3. The method according to p. 1, characterized in that estimates of the distance to the object R 0 at the initial moment of measurement T 1 and the speed of the object V are formed by the formulas
Figure 00000011
,
Figure 00000012
,
where R 0 is an estimate of the distance to the object at time T 1 ;
V is an estimate of the speed of the object;
R i = c · t i / 2 - the result of measuring the distance to the object in the i-th sounding;
T i - time points at which the measured range R i ;
c is the speed of light;
m is the number of range measurements in the series;
t i is the delay between the moments of radiation of the laser pulse and the reception of the radiation reflected by the object in the i-th sounding.
RU2014123304/28A 2014-06-09 2014-06-09 Remote object distance and speed evaluation method RU2563608C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123304/28A RU2563608C1 (en) 2014-06-09 2014-06-09 Remote object distance and speed evaluation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123304/28A RU2563608C1 (en) 2014-06-09 2014-06-09 Remote object distance and speed evaluation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2563608C1 true RU2563608C1 (en) 2015-09-20

Family

ID=54147885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014123304/28A RU2563608C1 (en) 2014-06-09 2014-06-09 Remote object distance and speed evaluation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2563608C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991002942A1 (en) * 1989-08-21 1991-03-07 Sundstrand Data Control, Inc. Portable localizer siting system
US6427122B1 (en) * 2000-12-23 2002-07-30 American Gnc Corporation Positioning and data integrating method and system thereof
US20100039637A1 (en) * 2007-11-07 2010-02-18 Institut National D'optique Digital signal processing in optical systems used for ranging applications
RU2455615C1 (en) * 2011-01-18 2012-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Method for non-coherent accumulation of optical location signals
EP1912078B1 (en) * 2006-10-11 2013-07-24 Oerlikon Space AG Laser altimeter, method for range finding and space craft comprising such laser altimeter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991002942A1 (en) * 1989-08-21 1991-03-07 Sundstrand Data Control, Inc. Portable localizer siting system
US6427122B1 (en) * 2000-12-23 2002-07-30 American Gnc Corporation Positioning and data integrating method and system thereof
EP1912078B1 (en) * 2006-10-11 2013-07-24 Oerlikon Space AG Laser altimeter, method for range finding and space craft comprising such laser altimeter
US20100039637A1 (en) * 2007-11-07 2010-02-18 Institut National D'optique Digital signal processing in optical systems used for ranging applications
RU2455615C1 (en) * 2011-01-18 2012-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Method for non-coherent accumulation of optical location signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101034155B (en) Flight time measurement apparatus and method for increasing measurement rate
EP1962107B1 (en) High-speed laser ranging system including a fiber laser
Köpp et al. Characterization of aircraft wake vortices by 2-μm pulsed Doppler lidar
CN108445471B (en) A kind of range accuracy appraisal procedure under the conditions of single-photon laser radar multi-detector
JP4817665B2 (en) Lightning location method and system
CN109597052A (en) Laser radar echo data extraction method and extraction element
RU2436116C1 (en) Method of determining range to earth&#39;s surface
RU2518009C1 (en) Correlation method of improving velocity and range resolution for pulsed doppler systems with intrapulse coherent processing
US8422001B2 (en) Method of measuring the velocity of an aircraft by laser doppler anemometry
RU2455615C1 (en) Method for non-coherent accumulation of optical location signals
RU2586078C2 (en) Single-position passive radioelectronic system for determining horizontal coordinates, target motion elements and kilometric attenuation coefficient of electromagnetic radiation of target
CN106054210B (en) A kind of differential absorption lidar and method for detecting earth surface pressure and height above sea level
RU2560011C1 (en) Laser range finder
US5270929A (en) Radio wave refractivity deduced from lidar measurements
RU2563608C1 (en) Remote object distance and speed evaluation method
RU2602274C1 (en) Radar method and device for remote measurement of full velocity vector of meteorological object
Weiler Bias correction using ground echoes for the airborne demonstrator of the wind lidar on the ADM-Aeolus mission
RU2456637C1 (en) Laser location method
RU2562148C1 (en) Remote object distance and speed determination method
RU2392640C1 (en) Method for identification of parametres of trajectory instabilities of small-sized flying object in form of radial acceleration of motion for accompaniment mode with help of signals with per pulse carrier frequency tuning
RU2563607C1 (en) Aircraft altitude and vertical speed measurement method
RU2558694C1 (en) Determination of aircraft altitude
RU2737592C1 (en) On-board laser range finder with determination of cloud bottom edge height
RU2352903C1 (en) Method of laser probing of remote object
RU2400769C2 (en) Device for measuring vertical component of wind velocity for wind shift detector