RU126474U1 - PASSIVE RADIO ELECTRON COMPLEX FOR DETERMINING SPATIAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY ALGOMERIC AND POWER RADAR DATA - Google Patents

PASSIVE RADIO ELECTRON COMPLEX FOR DETERMINING SPATIAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY ALGOMERIC AND POWER RADAR DATA Download PDF

Info

Publication number
RU126474U1
RU126474U1 RU2012144502/07U RU2012144502U RU126474U1 RU 126474 U1 RU126474 U1 RU 126474U1 RU 2012144502/07 U RU2012144502/07 U RU 2012144502/07U RU 2012144502 U RU2012144502 U RU 2012144502U RU 126474 U1 RU126474 U1 RU 126474U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
channel
bearing
elevation
initial
Prior art date
Application number
RU2012144502/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Зелигович Левин
Александр Вадимович Рудинский
Михаил Валерьевич Уланов
Андрей Геннадиевич Давидчук
Михаил Владимирович Шенгелия
Екатерина Сергеевна Ефименко
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин"
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 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин"
Priority to RU2012144502/07U priority Critical patent/RU126474U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU126474U1 publication Critical patent/RU126474U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Пассивный радиоэлектронный комплекс для определения пространственных координат и элементов движения объекта по угломерным и энергетическим данным радиолокации, содержащий антенну, блок обнаружения сигналов по пеленговому каналу, блок сопровождения объекта в пеленговом канале, блок статистических оценок начального пеленга, начального уровня сигнала, начальной величины изменения пеленга и начальной величины изменения расстояния, блок программной реализации фильтров Калмана, блок оценки координат и элементов движения объекта, блок выдачи информации на экран и блок выдачи информации в банки пользователей, отличающийся тем, что в состав комплекса введены блок обнаружения сигналов по угломестному каналу, блок сопровождения объекта в угломестном канале, блок измерения угла места на объект и уровней сигнала от объекта, блок вычисления оценок угла места и уровней сигнала в угломестном канале и блок вычисления величины изменения угла места, при этом сигналы от объекта, принятые антенной, обрабатываются в блоке обнаружения сигналов по пеленговому каналу и в блоке обнаружения сигналов по угломестному каналу для последующего сопровождения объекта соответственно в блоке сопровождения объекта в пеленговом канале и в блоке сопровождения объекта в угломестном канале, далее сигналы от блока сопровождения объекта в пеленговом канале поступают в блок статистических оценок начального пеленга, начального уровня сигнала, начальной величины изменения пеленга и начальной величины изменения расстояния, а сигналы от блока сопровождения объекта в угломерном канале - в блок измерения угла места на объект и уровней сигA passive electronic complex for determining the spatial coordinates and elements of the object’s motion using the goniometric and energy data of the radar, containing an antenna, a unit for detecting signals on the direction-finding channel, a unit for tracking the object in the direction-finding channel, a block of statistical estimates of the initial bearing, the initial signal level, the initial magnitude of the change in bearing the initial value of the distance change, the software implementation block of Kalman filters, the unit for estimating the coordinates and elements of the object’s movement, the block in information output to the screen and information output unit to user banks, characterized in that the complex includes a signal detection unit for an elevation channel, an object tracking unit in an elevation channel, a unit for measuring the elevation angle to the object and signal levels from the object, a unit for calculating angle estimates the location and signal levels in the elevation channel and the unit for calculating the magnitude of the change in elevation angle, while the signals from the object received by the antenna are processed in the signal detection unit through the direction-finding channel and in the detection unit signals along the elevation channel for subsequent tracking of the object, respectively, in the tracking unit of the object in the bearing channel and in the tracking unit of the object in the elevating channel, then the signals from the tracking unit of the object in the bearing channel are sent to the block of statistical estimates of the initial bearing, the initial signal level, the initial change the bearing and the initial value of the distance change, and the signals from the object tracking unit in the goniometer channel to the unit for measuring the elevation angle to the object and the signal levels

Description

Полезная модель относится к области радиолокации и радионавигации и может быть использована для определения координат и элементов движения объекта при помощи пассивного радиоэлектронного комплекса (ПРЭК), установленного на одиночном носителе.The utility model relates to the field of radar and radio navigation and can be used to determine the coordinates and elements of the object’s movement using a passive radio-electronic complex (PREC) installed on a single carrier.

Цель полезной модели - повышение функциональности ПРЭК, путем обеспечения возможности определения пространственных координат и элементов движения различных объектов одиночным носителем, без излучения активных радиолокационных сигналов.The purpose of the utility model is to increase the functionality of PREC, by providing the ability to determine the spatial coordinates and elements of motion of various objects by a single carrier, without emitting active radar signals.

Уровень техникиState of the art

Известно измерительное устройство, состоящее из радиолокатора с равномерным циклическим обзором, у которого каждое единичное наблюдение (один цикл обзора) представляет собой совокупность случайных сигналов, содержащих информацию о текущей реализации потока объектов. Эти сигналы после соответствующей обработки, посредством блоков различного назначения, могут быть представлены в виде совокупности случайных точек, каждая из которых характеризуется некоторым набором параметров. (П.А.Бакут, Ю.В.Жилина, Н.А.Иванчук. Обнаружение движущихся объектов. Москва, Советское Радио 1980 г. с.94-96) [1].A measurement device is known consisting of a radar with a uniform cyclic overview, in which each single observation (one review cycle) is a collection of random signals containing information about the current implementation of the stream of objects. These signals, after appropriate processing, by means of blocks for various purposes, can be represented as a set of random points, each of which is characterized by a certain set of parameters. (P.A. Bakut, Yu.V. Zhilina, N. A. Ivanchuk. Detection of moving objects. Moscow, Soviet Radio 1980 p. 94-96) [1].

К недостаткам известного устройства можно отнести работу радиолокационной станции в активном режиме, что демаскирует носитель, а также невозможность определения дистанции до объекта в пассивном режиме одиночным носителем.The disadvantages of the known device include the operation of the radar station in active mode, which unmasks the carrier, as well as the inability to determine the distance to the object in passive mode with a single carrier.

За прототип выбран пассивный радиоэлектронный комплекс (ПРЭК) для однопозиционного определения горизонтальных координат и элементов движения объекта методом линейной фильтрации Калмана - Бьюси по патенту РФ на полезную модель №112446, МПК G01S 11/12, G01S 5/00, 2011 г., опубл. 10.01.2012 г., Бюл. №1 [2].For the prototype, a passive radio-electronic complex (PREC) was chosen for the on-off determination of horizontal coordinates and elements of the object’s motion by the linear Kalman – Bucy filtering method according to the RF patent for utility model No. 112446, IPC G01S 11/12, G01S 5/00, 2011, publ. 01/10/2012, bull. No. 1 [2].

Комплекс - прототип содержит антенну, блок обнаружения радиолокационного сигнала (блок обнаружения сигнала по пеленговому каналу*, *) - здесь и далее название в заявляемом ПРЭК), блок измерения параметров сигнала и пеленгов, блок сопровождения сигнала по пеленгу (блок сопровождения объекта в пеленговом канале*), блок статистической оценки начального пеленга (По), начальной величины изменения пеленга (ВИПо) и начальной величины изменения расстояния (ВИРо) (блок статистических оценок начального пеленга, начального уровня сигнала, начальной величины изменения пеленга и начальной величины изменения расстояния*), блок построения множества фильтров Калмана (блок программной реализации фильтров Калмана*), блок оценки дистанции до цели и элементов движения объекта (ЭДО) (блок оценки координат и ЭДО*), экран (блок выдачи информации на экран*) и блок освещения текущей обстановки (блок выдачи информации в банки пользователей*).The complex - the prototype contains an antenna, a radar signal detection unit (a signal detection unit by a bearing *, *) - hereinafter referred to in the claimed PREC), a signal and bearing measurement unit, a bearing tracking signal unit (an object tracking unit in a bearing channel *) a statistical evaluation unit bearing primary (P o), the initial value changes bearing (TTI o) and the initial value of the distance change (VIR o) (block statistical estimates primary bearing, the initial signal level of the initial the magnitude of the change in the bearing and the initial magnitude of the change in the distance *), the block for constructing the set of Kalman filters (block for the software implementation of Kalman filters *), the block for estimating the distance to the target and the elements of movement of the object (ED) (block for estimating coordinates and ED *), screen (output unit information on the screen *) and the current situation lighting unit (the unit for issuing information to user banks *).

Комплекс - прототип работает следующим образом.Complex - prototype works as follows.

Антенна непрерывно принимает излучение от объекта, сигналы обрабатываются блоком обнаружения радиолокационного сигнала и поступают в блок измерения параметров сигнала и пеленгов, полученные значения пеленгов поступают в блок сопровождения сигнала по пеленгу, в котором формируется последовательность пеленгов необходимая для получения статистических оценок По, ВИПо и ВИРо в блоке статистической оценки По, ВИПо и ВИРо, полученные оценки совместно с измеренными уровнями сигналов позволяют в блоке построения множества фильтров Калмана построить множество фильтров Калмана для получения оценок координат и ЭДО в блоке оценки дистанции до объекта и ЭДО, на основании полученных координат, которые отображаются на экране, формируются данные в блоке освещения текущей обстановки для принятия оперативного решения.The antenna continuously receives radiation from the object, the signals are processed by the radar signal detection unit and fed to the signal and bearing measurement unit, the received bearing values are sent to the signal tracking unit in which the bearing sequence is formed, which is necessary to obtain statistical estimates of P o , VIP o and VIR on a statistical evaluation of the block P, VIP and about VIR of obtained evaluation together with measured signal levels to enable the block construction of the set of filters Feces ana to construct a set of Kalman filters for coordinate assessments and EDI in the block estimation the distance to the object and EDI on the basis of these coordinates, which are displayed on the screen, data is generated in the block of the current situation of illumination for operational decisions.

Сущность работы комплекса - прототипа заключается в пассивном измерении горизонтальных координат движущегося объекта при оценивании изменения уровня принимаемого сигнала в процессе наблюдения и пеленга на цель при помощи ПРЭК и справедливо для объектов, работающих в сантиметровом диапазоне длин волн, по измеряемому пеленгу вычисляют начальные значения трехмерного вектора состояний цели, содержащего пеленг (П), величину изменения пеленга (ВИП), величину изменения расстояния (ВИР), которые после измерения мощности сигнала позволяют сформировать четырехмерный вектор состояния объекта, содержащий, кроме трех указанных величин, еще и дистанцию до объекта, в процессе дальнейшего измерения пеленга на объект и мощности сигнала с помощью фильтра Калмана определяют координаты и ЭДО для плоскостной задачи.The essence of the complex-prototype operation is the passive measurement of the horizontal coordinates of a moving object when assessing the change in the level of the received signal during observation and bearing to the target using PREC and is true for objects operating in the centimeter wavelength range, the initial values of the three-dimensional state vector are calculated from the measured bearing the target containing the bearing (P), the magnitude of the change in the bearing (VIP), the magnitude of the change in distance (VIR), which after measuring the signal power allows grammed four-dimensional state vector of the object, comprising besides these three values, and even the distance to the object in the further bearing on the measurement object signal and a power via the Kalman filter is determined coordinates and EDI for planar task.

Недостатком комплекса - прототипа является малая функциональность из-за невозможности решения пространственной задачи, т.е. невозможности определения кроме пеленга и дистанции еще и угла места объекта.The disadvantage of the complex prototype is its low functionality due to the impossibility of solving the spatial problem, i.e. the impossibility of determining, apart from the bearing and distance, also the elevation angle of the object.

Указанная цель достигается тем, что путем расширения измеряемого информационного пространства в ПРЭК, помимо определения элементов четырехмерного вектора состояния, включающего в себя пеленг, величину изменения пеленга, величину изменения расстояния и дистанцию до объекта, определяют элементы шестимерного вектора состояния, включающего в себя пеленг, величину изменения пеленга, величину изменения расстояния, дистанцию до объекта, угол места объекта и величину изменения угла места, за счет последовательности измеряемых уровней сигнала по каналу измерения пеленга и каналу измерения угла места объекта совместно с последовательностью измеряемых пеленгов и углов места объекта.This goal is achieved by the fact that by expanding the measured information space in the PREC, in addition to determining the elements of the four-dimensional state vector, which includes the bearing, the magnitude of the change in the bearing, the magnitude of the change in the distance and the distance to the object, determine the elements of the six-dimensional state vector, which includes the bearing, the value changes in the bearing, the magnitude of the change in distance, the distance to the object, the elevation angle of the object and the magnitude of the change in elevation angle, due to the sequence of measured signal levels and the channel measurements and channel bearing measurement object elevation angle jointly with a sequence of measured bearings and angle of the object place.

Задача, на решение которой направлена полезная модельThe task to which the utility model is directed

Известны сложности в определении расстояния до сверхдальних объектов многопозиционными системами по угломерным измерениям, но для однопозиционной пассивной системы указанная задача не может быть решена существующими способами и устройствами для их осуществления.Difficulties are known in determining the distance to ultra-long objects by multi-position systems by goniometric measurements, but for a single-position passive system, this problem cannot be solved by existing methods and devices for their implementation.

В заявляемом решении фильтрация координат объекта осуществляется с привлечением дополнительной информации с последующим применением адаптивных алгоритмов обработки имеющихся данных. При такой постановке задачи принципиально можно ограничится рассмотрением относительного движения двух тел - объекта и наблюдателя.In the claimed solution, the filtering of the coordinates of the object is carried out with the involvement of additional information with the subsequent application of adaptive algorithms for processing existing data. With such a statement of the problem, it is possible in principle to limit oneself to considering the relative motion of two bodies — the object and the observer.

Объект наблюдается ПРЭК в режиме сопровождения, причем как объект, так и наблюдатель совершают равномерное прямолинейное движение.The object is observed by PREC in the tracking mode, and both the object and the observer make uniform rectilinear motion.

Модель изменения пеленга во времени имеет вид:The model of the bearing change in time has the form:

Figure 00000001
Figure 00000001

где:Where:

П0 - пеленг цели в начальный момент времени,P 0 - bearing of the target at the initial time,

Figure 00000002
- величина изменения пеленга в начальный момент времени,
Figure 00000002
- the magnitude of the change in the bearing at the initial time,

Figure 00000003
- величина относительного изменения дистанции в началь-ный момент времени,
Figure 00000003
- the magnitude of the relative change in distance at the initial time,

Figure 00000004
- величина изменения дистанции в начальный момент времени,
Figure 00000004
- the magnitude of the change in distance at the initial time,

D0- дистанция до объекта в начальный момент времени,D 0 - distance to the object at the initial time,

t - текущий момент времени,t is the current time,

t0 - начальный момент времени, в дальнейшем (t-t0) обозначается через t.t 0 - the initial moment of time, hereinafter (tt 0 ) is denoted by t.

Модель изменения угла места цели во времени имеет вид:The model of changing the elevation angle of the target in time has the form:

Figure 00000005
Figure 00000005

где:Where:

ν0 - угол места в начальный момент времени,ν 0 - elevation at the initial time,

Figure 00000006
- величина изменения угла места в начальный момент времени.
Figure 00000006
- the magnitude of the change in elevation at the initial time.

Известно, что по измерениям только лишь углов П и ν невозможно без специального маневра определить дистанцию до объекта при однопозиционной системе наблюдения.It is known that by measuring only the angles P and ν it is impossible to determine the distance to the object without a special maneuver with a single-position observation system.

Для решения задачи определения дистанции до объекта однопозиционным наблюдателем необходимо использовать дополнительную информацию, каковой является последовательность измеряемых уровней (мощностей) сигнала.To solve the problem of determining the distance to an object by a single-position observer, it is necessary to use additional information, which is a sequence of measured signal levels (powers).

Типичной является ситуация измерения П и ν различными приборами, входящими в единый комплекс слежения за объектом.A typical situation is the measurement of П and ν by various devices included in a single tracking complex for an object.

Тогда измерение во времени центрированного уровня сигнала в канале (приборе) измерения П имеет вид:Then the measurement in time of the centered signal level in the channel (device) of measurement P has the form:

Figure 00000007
Figure 00000007

где:Where:

Pt - мощность принятого сигнала в текущий момент времени,P t is the power of the received signal at the current time,

Figure 00000008
- мощность принятого сигнала в начальный момент времени.
Figure 00000008
- the power of the received signal at the initial time.

Figure 00000009
Figure 00000009

где:Where:

D0 - дистанция до объекта в начальный момент времени,D 0 - distance to the object at the initial time,

δ - коэффициент километрического ослабления сигнала на трассе объект - наблюдатель.δ is the coefficient of kilometric attenuation of the signal on the path of the object - observer.

Одновременно изменение во времени центрированного уровня сигнала в канале измерения v имеет вид:At the same time, the change in time of the centered signal level in the measurement channel v has the form:

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Анализ уравнений измерения 1-4 позволяет определить шестимерный вектор состоянияAnalysis of measurement equations 1-4 allows us to determine the six-dimensional state vector

Figure 00000012
Figure 00000012

где:Where:

Х - вектор состояний,X is the state vector,

x1-x6 - компоненты вектора состояний,x 1 -x 6 are the components of the state vector,

Т - знак транспонирования вектора.T is the transpose sign of the vector.

Уравнение состояния в таком случае имеет вид:The equation of state in this case has the form:

Figure 00000013
Figure 00000013

где:Where:

Хi+1 - вектор состояний в момент времени ti+1,X i + 1 - state vector at time t i + 1 ,

Xi - вектор состояний в момент времени ti.X i is the state vector at time t i .

Так как уравнения измерения 1-4 являются нелинейными относительно составляющих вектора состояния, то необходимо линеаризовать эти уравнения в окрестности некоторой априорной оценки вектора состояния.Since the measurement equations 1–4 are nonlinear with respect to the components of the state vector, it is necessary to linearize these equations in the vicinity of some a priori estimate of the state vector.

Чем точнее будет эта априорная оценка вектора состояния, тем быстрее будет сходимость дальнейших оценок (в процессе фильтрации по Калману) к истинному значению вектора состояния.The more accurate this a priori estimation of the state vector is, the faster the convergence of further estimates (in the Kalman filtering process) to the true value of the state vector will be.

Уравнения калмановской фильтрации (вектор состояния шестимерный, вектор измерения четырехмерный) имеют вид:The equations of Kalman filtration (six-dimensional state vector, four-dimensional measurement vector) have the form:

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

где:Where:

Figure 00000016
,
Figure 00000017
- оценки вектора состояния на i-й и (i+1)-й моменты времени соответственно,
Figure 00000016
,
Figure 00000017
- estimates of the state vector at the i-th and (i + 1) -th time moments, respectively,

cov Xi, cov Xi+1 - оценки ковариационной матрицы вектора состояния на i-й и (i+1)-й моменты времени соответственно,cov X i , cov X i + 1 - estimates of the covariance matrix of the state vector at the i-th and (i + 1) -th time moments, respectively,

grad

Figure 00000018
- градиент функции
Figure 00000019
в grad
Figure 00000018
- function gradient
Figure 00000019
at

(i+1)-й момент времени,(i + 1) -th moment of time,

grad

Figure 00000020
- градиент функции
Figure 00000021
вgrad
Figure 00000020
- function gradient
Figure 00000021
at

(i+1)-й момент времени,(i + 1) -th moment of time,

σ - среднеквадратичное отклонение,σ is the standard deviation

gradU

Figure 00000022
- градиент функции
Figure 00000023
вgradU
Figure 00000022
- function gradient
Figure 00000023
at

(i+1)-й момент времени,(i + 1) -th moment of time,

gradU

Figure 00000024
- градиент функции
Figure 00000025
вgradU
Figure 00000024
- function gradient
Figure 00000025
at

(i+1)-й момент времени,(i + 1) -th moment of time,

Пi+1, νi+1, UП,i+1, Uν,i+1 - измерения пеленга, угла места, центрированного уровня сигнала в тракте измерения пеленга, центрированного уровня сигнала в тракте измерения угла места соответственно,П i + 1 , ν i + 1 , U П, i + 1 , U ν, i + 1 - measurements of bearing, elevation, centered signal level in the bearing measurement path, centered signal level in the elevation measurement path, respectively,

П(Xi+1), ν(Xi+1), UП(Xi+1), Uν(Xi+1) - прогнозы пеленга, угла места, центрированного уровня в канале измерения пеленга, центрированного уровня в канале места соответственно,P (X i + 1 ), ν (X i + 1 ), U P (X i + 1 ), U ν (X i + 1 ) - forecasts of bearing, elevation angle, centered level in the measurement channel of the bearing, centered level in channel locations respectively

Figure 00000026
Figure 00000026

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Figure 00000029
Figure 00000029

1010

Через регламентированные интервалы времени необходимо пересчитывать вектор состояния с начального момента времени к текущему моменту времени.At regulated time intervals, it is necessary to recalculate the state vector from the initial moment of time to the current moment of time.

Формулы пересчета:Recalculation Formulas:

Figure 00000030
Figure 00000030

Figure 00000031
Figure 00000031

Figure 00000032
Figure 00000032

Figure 00000033
Figure 00000033

Figure 00000034
Figure 00000034

Figure 00000035
Figure 00000035

Пересчет ковариационной матрицы вектора состояния с начального момента t0 к текущему моменту t производится по формуле:Recalculation of the covariance matrix of the state vector from the initial moment t 0 to the current moment t is carried out according to the formula:

Figure 00000036
Figure 00000036

где:Where:

Figure 00000037
Figure 00000037

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Сущность заявляемой полезной модели состоит в том, что разработан ПРЭК для пассивного измерения пространственных координат движущихся объектов по оценкам уровня принимаемого сигнала в процессе наблюдения за объектом совместно с оценками пеленга и угла места объекта в соответствующих каналах.The essence of the claimed utility model is that the PREC was developed for passive measurement of the spatial coordinates of moving objects according to estimates of the level of the received signal in the process of observing the object together with estimates of the bearing and elevation of the object in the corresponding channels.

ПРЭК не требует выполнения специальных маневров носителя локационного измерителя или привлечения других носителей, которые обычно применяются при традиционных методах определения местоположения источников излучения радиоволн.PREC does not require performing special maneuvers of the carrier of a location-measuring instrument or involving other carriers, which are usually used in traditional methods for determining the location of radiation sources of radio waves.

ПРЭК может быть использован в пространственной радиолокации и радионавигации искусственных спутников Земли и других космических аппаратов для целеуказания, определения пространственных координат летящих ракет и самолетов, а также положения наземных излучающих РЛС с летающих объектов.PREC can be used in spatial radar and radio navigation of artificial Earth satellites and other spacecraft for target designation, determining the spatial coordinates of flying missiles and aircraft, as well as the position of ground-emitting radars from flying objects.

Полезная модель поясняется структурной схемой, где:The utility model is illustrated by the structural diagram, where:

1 - антенна,1 - antenna

2 - блок обнаружения сигналов по пеленговому каналу,2 - signal detection unit on the bearing channel,

3 - блок обнаружения сигналов по угломестному каналу,3 - block detection signals in the elevation channel,

4 - блок сопровождения объекта в пеленговом канале,4 - unit tracking object in the bearing channel,

5 - блок сопровождения объекта в угломестном канале,5 - unit tracking object in elevation channel,

6 - блок статистических оценок начального пеленга (П0), начального уровня сигнала (U0), начальной величины изменения пеленга (ВИП0) и начальной величины изменения расстояния (ВИР0),6 is a block of statistical estimates of the initial bearing (P 0 ), the initial signal level (U 0 ), the initial value of the bearing change (VIP 0 ) and the initial value of the distance change (VIR 0 ),

7 - блок измерения угла места на объект и уровней сигнала от объекта,7 - unit for measuring the elevation angle to the object and signal levels from the object,

8 - блок вычисления оценок угла места и уровней сигнала в угломестном канале,8 is a block for calculating estimates of elevation angle and signal levels in the elevation channel,

9 - блок вычисления оценок величины изменения угла места (ВИУМ),9 is a block calculating estimates of the magnitude of the change in elevation angle (VIUM),

10 - блок программной реализации фильтров Калмана,10 is a block software implementation of Kalman filters,

11 - блок оценки координат (дистанции D, пеленга П и угла места ν) и элементов движения объекта (скорости V, курса К, величины изменения пеленга ВИП, величины изменения расстояния ВИР и величины изменения угла места ВИУМ),11 - unit for estimating coordinates (distance D, bearing P and elevation angle ν) and elements of the object’s movement (speed V, course K, magnitude of change in bearing of VIP, magnitude of change in distance VIR and magnitude of change in elevation of VIUM),

12 - блок выдачи информации на экран,12 - block display information on the screen,

13 - блок выдачи информации в банки пользователей.13 is a block for issuing information to user banks.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Полезная модель реализуется следующим образом.The utility model is implemented as follows.

Сигналы от объекта, принятые антенной 1, обрабатываются в блоке обнаружения сигналов по пеленговому каналу 2 и в блоке обнаружения сигналов по угломестному каналу 3 для последующего сопровождения объекта, соответственно в блоке сопровождения объекта в пеленговом канале 4 и в блоке сопровождения объекта в угломестном канале 5, далее сигналы от блока 4 поступают в блок статистических оценок начального пеленга, начального уровня сигнала, начальной величины изменения пеленга и начальной величины изменения расстояния 6, а сигналы от блока 5 - в блок измерения угла места на объект и уровней сигнала от объекта 7, в блок вычисления оценок угла места и уровней сигнала в угломестном канале 8 и в блок вычисления оценок величины изменения угла места 9, вычисленные оценки обеспечивают построение множества фильтров Калмана в блоке программной реализации фильтров Калмана 10 для последующего получения в блоке оценки координат и элементов движения объекта 11 текущих оценок координат - дистанции, пеленга и угла места и элементов движения объекта - скорости, курса, величины изменения пеленга, величины изменения расстояния и величины изменения угла места, затем полученные данные поступают в блок выдачи информации на экран 12 и в блок выдачи информации в банки пользователей 13 для освещения текущей обстановки и принятия оперативного решения.The signals from the object received by the antenna 1 are processed in the signal detection unit on the bearing channel 2 and in the signal detection unit on the elevation channel 3 for subsequent tracking of the object, respectively, in the object tracking unit in the bearing channel 4 and in the object tracking unit in the elevation channel 5, further, the signals from block 4 enter the block of statistical estimates of the initial bearing, the initial signal level, the initial magnitude of the change in bearing and the initial magnitude of the change in distance 6, and the signals from block 5 - in b lock measuring elevation angle to the object and signal levels from object 7, to the calculation unit of the estimates of the elevation angle and signal levels in the elevation channel 8 and to the calculation unit of the estimates of the magnitude of the change in elevation 9, the calculated estimates provide the construction of many Kalman filters in the software implementation block of Kalman filters 10 for the subsequent receipt in the unit of estimation of coordinates and elements of the object’s movement 11 current coordinates estimates - distance, bearing and elevation and elements of the object’s movement - speed, course, magnitude of the bearing change, led ranks changing the distance and the amount of change of the elevation angle, then the resulting data is supplied to block output of information on the screen 12 and a data output unit in banks members 13 for illumination of the current situation and making operative solutions.

Входной информацией для определения координат могут служить выходные формуляры системы сопровождения объекта в пассивных каналах радиолокационных станций (РЛС). Осуществление полезной модели может быть выполнено путем внедрения реализации алгоритма в программное обеспечение работающих станций или изготовления вычислительного блока - приставки к действующим РЛС при условии измерения РЛС пеленгов, уровней сигналов и углов места объекта.The input information for determining the coordinates can be the output forms of the object tracking system in the passive channels of radar stations. The implementation of the utility model can be performed by implementing the implementation of the algorithm in the software of the workstations or by manufacturing a computing unit - a set-top box for existing radars, provided that the radar of bearings, signal levels and elevation angles of the object are measured.

Возможно изготовление отдельного блока - приставки, который после настройки входа может решать задачу определения пространственных координат в пассивном режиме.It is possible to manufacture a separate unit - a prefix, which, after setting up the input, can solve the problem of determining spatial coordinates in the passive mode.

Технический результат от внедрения полезной модели заключается в обеспечении возможности оценки пространственных координат, при наблюдении объекта однопозиционным ПРЭК в скрытном режиме сопровождения.The technical result from the introduction of a utility model is to provide the possibility of estimating spatial coordinates when observing an object with a single-position PREC in a stealth mode of tracking.

Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно введением в состав комплекса блока обнаружения сигналов по угломестному каналу, блока сопровождения объекта в угломестном канале, блока измерения угла места на объект и уровней сигнала от объекта, блока вычисления оценок угла места и уровней сигнала в угломестном канале и блока вычисления величины изменения угла места.The specified technical result is achieved by a combination of distinctive features, namely the introduction of a unit for detecting signals on the elevation channel, a unit for tracking the object in the elevation channel, a unit for measuring the elevation angle to the object and signal levels from the object, and a unit for computing estimates of elevation angle and signal levels in elevation channel and unit for calculating the magnitude of the change in elevation angle.

Представленные описание и структурная схема заявляемого пассивного радиоэлектронного комплекса позволяют, используя покупные комплектующие изделия, существующие материалы и оснастку, изготовить его промышленным способом и использовать для определения координат - дистанции, пеленга и угла места и элементов движения объекта - скорости, курса, величины изменения пеленга, величины изменения расстояния и величины изменения угла места.The presented description and structural diagram of the inventive passive electronic complex allow, using purchased components, existing materials and equipment, to manufacture it industrially and use it to determine the coordinates - distance, bearing and elevation and elements of the object’s movement - speed, course, magnitude of bearing change, the magnitude of the change in distance and the magnitude of the change in elevation.

Claims (1)

Пассивный радиоэлектронный комплекс для определения пространственных координат и элементов движения объекта по угломерным и энергетическим данным радиолокации, содержащий антенну, блок обнаружения сигналов по пеленговому каналу, блок сопровождения объекта в пеленговом канале, блок статистических оценок начального пеленга, начального уровня сигнала, начальной величины изменения пеленга и начальной величины изменения расстояния, блок программной реализации фильтров Калмана, блок оценки координат и элементов движения объекта, блок выдачи информации на экран и блок выдачи информации в банки пользователей, отличающийся тем, что в состав комплекса введены блок обнаружения сигналов по угломестному каналу, блок сопровождения объекта в угломестном канале, блок измерения угла места на объект и уровней сигнала от объекта, блок вычисления оценок угла места и уровней сигнала в угломестном канале и блок вычисления величины изменения угла места, при этом сигналы от объекта, принятые антенной, обрабатываются в блоке обнаружения сигналов по пеленговому каналу и в блоке обнаружения сигналов по угломестному каналу для последующего сопровождения объекта соответственно в блоке сопровождения объекта в пеленговом канале и в блоке сопровождения объекта в угломестном канале, далее сигналы от блока сопровождения объекта в пеленговом канале поступают в блок статистических оценок начального пеленга, начального уровня сигнала, начальной величины изменения пеленга и начальной величины изменения расстояния, а сигналы от блока сопровождения объекта в угломерном канале - в блок измерения угла места на объект и уровней сигнала от объекта, в блок вычисления оценок угла места и уровней сигнала в угломестном канале и в блок вычисления оценок величины изменения угла места, вычисленные оценки обеспечивают построение множества фильтров Калмана в блоке программной реализации фильтров Калмана для последующего получения в блоке оценки координат и элементов движения объекта текущих оценок координат - дистанции, пеленга и угла места и элементов движения объекта - скорости, курса, величины изменения пеленга, величины изменения расстояния и величины изменения угла места, затем полученные данные поступают в блок выдачи информации на экран и в блок выдачи информации в банки пользователей для освещения текущей обстановки и принятия оперативного решения. A passive electronic complex for determining the spatial coordinates and elements of the object’s motion using the goniometric and energy data of the radar, containing an antenna, a unit for detecting signals on the direction-finding channel, a unit for tracking the object in the direction-finding channel, a block of statistical estimates of the initial bearing, the initial signal level, the initial magnitude of the change in bearing the initial value of the distance change, the software implementation block of Kalman filters, the unit for estimating the coordinates and elements of the object’s movement, the block in information output to the screen and information output unit to user banks, characterized in that the complex includes a signal detection unit for an elevation channel, an object tracking unit in an elevation channel, a unit for measuring the elevation angle to the object and signal levels from the object, a unit for calculating angle estimates the location and signal levels in the elevation channel and the unit for calculating the magnitude of the change in elevation angle, while the signals from the object received by the antenna are processed in the signal detection unit through the direction-finding channel and in the detection unit signals along the elevation channel for subsequent tracking of the object, respectively, in the tracking unit of the object in the bearing channel and in the tracking unit of the object in the elevating channel, then the signals from the tracking unit of the object in the bearing channel are sent to the block of statistical estimates of the initial bearing, the initial signal level, the initial change the bearing and the initial value of the distance change, and the signals from the object tracking unit in the goniometer channel to the unit for measuring the elevation angle to the object and the signal levels from the object, to the block for calculating estimates of elevation angle and signal levels in the elevation channel and to the unit for calculating estimates of magnitude of change in elevation angle, the computed estimates provide the construction of a variety of Kalman filters in the software implementation block of Kalman filters for subsequent obtaining in the estimator of coordinates and elements of the object’s motion current estimates of coordinates - distance, bearing and elevation and elements of the object’s movement - speed, course, magnitude of bearing change, magnitude of distance change and magnitude of angle m There, then the received data goes to the information output unit on the screen and to the information output unit in user banks to cover the current situation and make an operational decision.
RU2012144502/07U 2012-10-18 2012-10-18 PASSIVE RADIO ELECTRON COMPLEX FOR DETERMINING SPATIAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY ALGOMERIC AND POWER RADAR DATA RU126474U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144502/07U RU126474U1 (en) 2012-10-18 2012-10-18 PASSIVE RADIO ELECTRON COMPLEX FOR DETERMINING SPATIAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY ALGOMERIC AND POWER RADAR DATA

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144502/07U RU126474U1 (en) 2012-10-18 2012-10-18 PASSIVE RADIO ELECTRON COMPLEX FOR DETERMINING SPATIAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY ALGOMERIC AND POWER RADAR DATA

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU126474U1 true RU126474U1 (en) 2013-03-27

Family

ID=49125519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012144502/07U RU126474U1 (en) 2012-10-18 2012-10-18 PASSIVE RADIO ELECTRON COMPLEX FOR DETERMINING SPATIAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY ALGOMERIC AND POWER RADAR DATA

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU126474U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540982C1 (en) * 2013-09-10 2015-02-10 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ Method of determining coordinates of targets (versions) and system therefor (versions)
RU2560089C1 (en) * 2014-04-23 2015-08-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method of passive radio location
RU2567114C1 (en) * 2014-05-05 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Азовский оптико-механический завод" (ОАО "АОМЗ") System for measuring coordinates of navigation object
RU2581706C1 (en) * 2014-12-31 2016-04-20 Федеральный научно-производственный центр акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" (ФНПЦ АО "НПО "Марс") Method of measuring spatial coordinates of target in multi-position system from two-dimensional radar station
RU198994U1 (en) * 2019-12-10 2020-08-06 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Device for determining the fact of distortion of the navigation field and identification of interference effects on the receiver of a robotic unmanned aerial vehicle

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540982C1 (en) * 2013-09-10 2015-02-10 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ Method of determining coordinates of targets (versions) and system therefor (versions)
RU2560089C1 (en) * 2014-04-23 2015-08-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method of passive radio location
RU2567114C1 (en) * 2014-05-05 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Азовский оптико-механический завод" (ОАО "АОМЗ") System for measuring coordinates of navigation object
RU2581706C1 (en) * 2014-12-31 2016-04-20 Федеральный научно-производственный центр акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" (ФНПЦ АО "НПО "Марс") Method of measuring spatial coordinates of target in multi-position system from two-dimensional radar station
RU198994U1 (en) * 2019-12-10 2020-08-06 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Device for determining the fact of distortion of the navigation field and identification of interference effects on the receiver of a robotic unmanned aerial vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU126474U1 (en) PASSIVE RADIO ELECTRON COMPLEX FOR DETERMINING SPATIAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY ALGOMERIC AND POWER RADAR DATA
Musicki et al. Geolocation using TDOA and FDOA measurements
RU112446U1 (en) PASSIVE RADIOELECTRONIC COMPLEX FOR ONE-POINT DETERMINATION OF HORIZONTAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY THE LINE-FILTRATION CALMAN-BUSSI METHOD
RU2458358C1 (en) Goniometric-correlation method of determining location of surface radio sources
CN102004244B (en) Doppler direct distance measurement method
CN107121666A (en) A kind of near space moving target localization method based on unmanned vehicle
CN103576137B (en) Multi-sensor multi-target location method based on imaging strategies
CN105044667B (en) A kind of double star tracking of moving target, device and system
CN106990447B (en) A kind of multiple mobile object body monitoring method based on gravitational vectors and its gradient tensor
US20150241545A1 (en) Single Platform Doppler Geolocation
Inggs et al. Planning and design phases of a commensal radar system in the FM broadcast band
CN108828568A (en) A kind of direct localization method and system of single moving observer
RU2718737C1 (en) Method of determining coordinates of radio-frequency radiation sources
RU2586078C2 (en) Single-position passive radioelectronic system for determining horizontal coordinates, target motion elements and kilometric attenuation coefficient of electromagnetic radiation of target
RU2617830C1 (en) Method of passive single-position-dimensional differential-doppler location of a radio-emitting object roving in the space and a radar location system for the realisation of this method
CN110471029A (en) A kind of Single passive location method and device based on Extended Kalman filter
Grabbe et al. Geo-location using direction finding angles
RU2530231C1 (en) Radio signal transmission and reception method
RU136587U1 (en) PASSIVE RADIO ELECTRON COMPLEX FOR DETERMINING SPATIAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY ALGOMERIC AND POWER RADAR DATA
RU2545068C1 (en) Measurement method of changes of heading angle of movement of source of sounding signals
RU2692701C1 (en) Method of determining coordinates of aerial targets in a multi-position surveillance system "navigation satellites - aerial targets - receiver"
RU2686847C1 (en) Method of calculating the three-dimensional coordinates of the aircraft by the range-measurement method with the location of stations with known coordinates on non-mountainous terrain
CN107741227B (en) Method for fitting track of airborne electronic chart for search and rescue target
RU2530241C1 (en) Radio signal transmission and reception method
RU2734690C1 (en) Method of determining coordinates of air target in multi-position ground-based surveillance system of radio transmitters-air target-receiver

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20141019