RU2010151023A - METHOD FOR SUPPORTING THE AIR GOAL OF THE HELICOPTER CLASS - Google Patents

METHOD FOR SUPPORTING THE AIR GOAL OF THE HELICOPTER CLASS Download PDF

Info

Publication number
RU2010151023A
RU2010151023A RU2010151023/28A RU2010151023A RU2010151023A RU 2010151023 A RU2010151023 A RU 2010151023A RU 2010151023/28 A RU2010151023/28 A RU 2010151023/28A RU 2010151023 A RU2010151023 A RU 2010151023A RU 2010151023 A RU2010151023 A RU 2010151023A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
flight
helicopter
corresponds
optimal
Prior art date
Application number
RU2010151023/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2468385C2 (en
Inventor
Александр Германович Ситников (RU)
Александр Германович Ситников
Александр Викторович Богданов (RU)
Александр Викторович Богданов
Олег Валерьевич Васильев (RU)
Олег Валерьевич Васильев
Аднан Кара Ибрагим (RU)
Аднан Кара Ибрагим
Сергей Яковлевич Миронович (RU)
Сергей Яковлевич Миронович
Андрей Александрович Филонов (RU)
Андрей Александрович Филонов
Андрей Витальевич Халеев (RU)
Андрей Витальевич Халеев
Александр Юрьевич Чистилин (RU)
Александр Юрьевич Чистилин
Сергей Александрович Шпортко (RU)
Сергей Александрович Шпортко
Original Assignee
Федеральное государственное научное учреждение "Государственный научно-технологический центр "Наука" (ФГНУ "ГНТЦ "Наука") (RU)
Федеральное государственное научное учреждение "Государственный научно-технологический центр "Наука" (ФГНУ "ГНТЦ "Наука")
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 Федеральное государственное научное учреждение "Государственный научно-технологический центр "Наука" (ФГНУ "ГНТЦ "Наука") (RU), Федеральное государственное научное учреждение "Государственный научно-технологический центр "Наука" (ФГНУ "ГНТЦ "Наука") filed Critical Федеральное государственное научное учреждение "Государственный научно-технологический центр "Наука" (ФГНУ "ГНТЦ "Наука") (RU)
Priority to RU2010151023/28A priority Critical patent/RU2468385C2/en
Publication of RU2010151023A publication Critical patent/RU2010151023A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2468385C2 publication Critical patent/RU2468385C2/en

Links

Landscapes

  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Способ сопровождения воздушной цели класса «вертолет», заключающийся в вычислении процедуры оптимальной многомерной линейной дискретной калмановской фильтрации, описываемой выражениями ! ! ! ! ! ! ! где k=0, 1, … - номер такта работы фильтра; ! P-(k+1) и P(k+1) - ковариационные матрицы ошибок экстраполяции и фильтрации соответственно; ! Ф(k) - переходная матрица состояния; ! Q(k+1) и R(k+1) - ковариационные матрицы шумов возбуждения и наблюдения соответственно; ! K(k+1) - матрица весовых коэффициентов; ! I - единичная матрица; ! и - вектор текущих и экстраполированных оценок дальности до цели и доплеровской частоты, обусловленной скоростью сближения воздушной цели со станцией ее сопровождения; ! H(k) - матрица наблюдения; ! Y(k) - вектор наблюдения; ! Z(k+1) - матрица невязок измерения; ! Ψ(k+1) - матрица априорных ошибок фильтрации; ! "-1" - операция вычисления обратной матрицы; ! "т" - операция транспонирования матрицы, ! отличающийся тем, что процедура оптимальной многомерной линейной дискретной калмановской фильтрации, описываемая выражениями (1)-(6), осуществляется параллельно в каждом оптимальном фильтре ОФmj их матрицы, где m=1, 2, 3, 4; ! m=1 соответствует стационарному характеру полета вертолета; ! m=2 соответствует полету вертолета с ускорением; ! m=3 соответствует полету вертолета с торможением; ! m=4 соответствует полету вертолета в режиме «висение»; ! j=1, L; L - количество вариантов динамики полета вертолета при каждом его m-м характере полета, ! при различных априорных данных, принятых при фильтрации в каждом ОФmj относительно m-го характера полета вертолета и соответствующего для каждого характера полета j-го варианта его динамики, при эт A method of tracking an air target of the “helicopter” class, which consists in calculating the procedure for the optimal multidimensional linear discrete Kalman filtering described by expressions! ! ! ! ! ! ! where k = 0, 1, ... is the filter cycle number; ! P- (k + 1) and P (k + 1) are the covariance matrices of extrapolation and filtering errors, respectively; ! Ф (k) - transition state matrix; ! Q (k + 1) and R (k + 1) are the covariance matrices of excitation and observation noises, respectively; ! K (k + 1) is the matrix of weights; ! I is the identity matrix; ! and - the vector of current and extrapolated estimates of the range to the target and the Doppler frequency, due to the speed of approach of the air target with its tracking station; ! H (k) is the observation matrix; ! Y (k) is the observation vector; ! Z (k + 1) - matrix of measurement residuals; ! Ψ (k + 1) is the matrix of a priori filtering errors; ! "-1" - inverse matrix calculation operation; ! "t" is the transpose of the matrix,! characterized in that the optimal multidimensional linear discrete Kalman filtering procedure described by expressions (1) - (6) is carried out in parallel in each optimal filter OFmj of their matrix, where m = 1, 2, 3, 4; ! m = 1 corresponds to the stationary nature of the helicopter flight; ! m = 2 corresponds to a helicopter flight with acceleration; ! m = 3 corresponds to a helicopter flight with braking; ! m = 4 corresponds to a helicopter flight in the “hover” mode; ! j = 1, L; L - the number of options for the dynamics of the flight of the helicopter for each of its m-th nature of the flight,! for various a priori data adopted during filtering in each OFmj relative to the mth character of the helicopter flight and the corresponding j-variant of its dynamics for each character of the flight, at

Claims (1)

Способ сопровождения воздушной цели класса «вертолет», заключающийся в вычислении процедуры оптимальной многомерной линейной дискретной калмановской фильтрации, описываемой выражениямиA method for tracking an aerial target of the “helicopter” class, which consists in calculating the optimal multidimensional linear discrete Kalman filtering procedure described by the expressions
Figure 00000001
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000006
где k=0, 1, … - номер такта работы фильтра;where k = 0, 1, ... is the filter cycle number; P-(k+1) и P(k+1) - ковариационные матрицы ошибок экстраполяции и фильтрации соответственно;P - (k + 1) and P (k + 1) are the covariance matrices of extrapolation and filtering errors, respectively; Ф(k) - переходная матрица состояния;Ф (k) - transition state matrix; Q(k+1) и R(k+1) - ковариационные матрицы шумов возбуждения и наблюдения соответственно;Q (k + 1) and R (k + 1) are the covariance matrices of excitation and observation noises, respectively; K(k+1) - матрица весовых коэффициентов;K (k + 1) is the matrix of weights; I - единичная матрица;I is the identity matrix;
Figure 00000007
и
Figure 00000008
- вектор текущих и экстраполированных оценок дальности до цели и доплеровской частоты, обусловленной скоростью сближения воздушной цели со станцией ее сопровождения;
Figure 00000007
and
Figure 00000008
- a vector of current and extrapolated estimates of the range to the target and the Doppler frequency due to the speed of approach of the air target with its tracking station;
H(k) - матрица наблюдения;H (k) is the observation matrix; Y(k) - вектор наблюдения;Y (k) is the observation vector; Z(k+1) - матрица невязок измерения;Z (k + 1) - matrix of measurement residuals; Ψ(k+1) - матрица априорных ошибок фильтрации;Ψ (k + 1) is the matrix of a priori filtering errors; "-1" - операция вычисления обратной матрицы;"-1" - inverse matrix calculation operation; "т" - операция транспонирования матрицы,"t" is the transpose of the matrix, отличающийся тем, что процедура оптимальной многомерной линейной дискретной калмановской фильтрации, описываемая выражениями (1)-(6), осуществляется параллельно в каждом оптимальном фильтре ОФmj их матрицы, где m=1, 2, 3, 4;characterized in that the procedure of optimal multidimensional linear discrete Kalman filtering, described by expressions (1) - (6), is carried out in parallel in each optimal filter OF OF mj of their matrix, where m = 1, 2, 3, 4; m=1 соответствует стационарному характеру полета вертолета;m = 1 corresponds to the stationary nature of the helicopter flight; m=2 соответствует полету вертолета с ускорением;m = 2 corresponds to a helicopter flight with acceleration; m=3 соответствует полету вертолета с торможением;m = 3 corresponds to a helicopter flight with braking; m=4 соответствует полету вертолета в режиме «висение»;m = 4 corresponds to a helicopter flight in the "hover" mode; j=1, L; L - количество вариантов динамики полета вертолета при каждом его m-м характере полета,j = 1, L; L is the number of variants of the dynamics of the flight of the helicopter for each of its m-th nature of the flight при различных априорных данных, принятых при фильтрации в каждом ОФmj относительно m-го характера полета вертолета и соответствующего для каждого характера полета j-го варианта его динамики, при этом по строкам матрицы оптимальных фильтров располагаются фильтры, в которых в качестве априорных сведений приняты динамические модели для различных гипотез относительно m-го характера полета вертолета, а по столбцам - фильтры с динамическими моделями для различных гипотез относительно j-x вариантов динамики полета вертолета при соответствующем его m-м характере полета, для каждого оптимального фильтра их матрицы производится вычисление соответствующих значений случайных величин
Figure 00000009
в соответствии с выражением
for various a priori data adopted during filtering in each RP mj with respect to the mth character of the helicopter flight and the j-variant of its dynamics corresponding to each character of the flight, while filters are arranged along the rows of the matrix of optimal filters in which dynamic data are accepted as a priori models for various hypotheses regarding the m-th nature of helicopter flight, and in the columns, filters with dynamic models for various hypotheses regarding jx helicopter flight dynamics options with the corresponding its mth character of flight, for each optimal filter of their matrix, the corresponding values of random variables are calculated
Figure 00000009
according to the expression
осуществляется сравнение полученных значений случайных величин
Figure 00000011
с соответствующими ее граничными значениями χ2гр m(m, Рош), одинаковыми для всех оптимальных фильтров, находящихся в m-й строке их матрицы,
comparing the obtained values of random variables
Figure 00000011
with its corresponding boundary values χ 2 gr m (m, Р ош ), identical for all optimal filters located in the mth row of their matrix,
Figure 00000012
Figure 00000012
где Рош - вероятность ошибки в том, что правильная гипотеза относительно m-го характера полета вертолета будет отвергнута, определяется максимальный номер строки матрицы оптимальных фильтров, где находится один и более оптимальных фильтров, для которых выполняется условие (8), что соответствует оценке
Figure 00000013
-го характера полета вертолета, для тех оптимальных фильтров ОФ
Figure 00000014
, для которых в
Figure 00000015
-й строке их матрицы выполняется условие (8), производится вычисление соответствующих значений обобщенных дисперсий реальных ошибок фильтрации в соответствии с выражением
where Р Ош is the probability of the error that the correct hypothesis regarding the mth character of the helicopter flight will be rejected, the maximum row number of the matrix of optimal filters is determined, where one or more optimal filters are located for which condition (8) is fulfilled, which corresponds to
Figure 00000013
character of helicopter flight, for those optimal filters OF
Figure 00000014
for which in
Figure 00000015
-th row of their matrix, condition (8) is satisfied, the corresponding values of the generalized variances of the real filtering errors are calculated in accordance with the expression
Figure 00000016
Figure 00000016
определяется номер столбца
Figure 00000017
в строке
Figure 00000018
, где находится оптимальный фильтр, для которого величина
Figure 00000019
минимальна, что соответствует оценке
Figure 00000020
варианта динамики полета вертолета для оцененного значения
Figure 00000021
характера его полета,
determined by the column number
Figure 00000017
in line
Figure 00000018
where is the optimal filter for which the value
Figure 00000019
minimal, which corresponds to the assessment
Figure 00000020
options for helicopter flight dynamics for the estimated value
Figure 00000021
the nature of his flight,
на основе значений
Figure 00000018
и
Figure 00000022
осуществляется выбор оценки
Figure 00000023
с выхода только одного ОФ
Figure 00000024
из их матрицы, находящегося на пересечении оцененных номера строки
Figure 00000025
и столбца
Figure 00000022
.
based on values
Figure 00000018
and
Figure 00000022
evaluation selection
Figure 00000023
from the output of only one OF
Figure 00000024
from their matrix at the intersection of the estimated row numbers
Figure 00000025
and column
Figure 00000022
.
RU2010151023/28A 2010-12-13 2010-12-13 Method of tracking "helicopter" class aerial target RU2468385C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010151023/28A RU2468385C2 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Method of tracking "helicopter" class aerial target

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010151023/28A RU2468385C2 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Method of tracking "helicopter" class aerial target

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010151023A true RU2010151023A (en) 2012-06-20
RU2468385C2 RU2468385C2 (en) 2012-11-27

Family

ID=46680691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010151023/28A RU2468385C2 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Method of tracking "helicopter" class aerial target

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2468385C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726273C1 (en) * 2019-05-20 2020-07-10 Александр Викторович Богданов Method of forming error parameters in radio-electronic control system of air-to-air missile at its self-homing to helicopter with various flight type thereof
CN112836418A (en) * 2021-01-15 2021-05-25 中国人民解放军91550部队 Aircraft real-time positioning method and system based on incomplete measurement

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178366U1 (en) * 2017-04-11 2018-03-30 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Dynamic model of a stationary flight of a pair of aircraft
RU2713635C1 (en) * 2019-05-27 2020-02-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") Method of tracking an aerial target in a radar station from a class of "aircraft with turbojet engine" under action of distance and speed withdrawing interference
RU2732281C1 (en) * 2019-07-02 2020-09-15 Александр Викторович Богданов Method of aircraft with turbojet engine type identification in pulse-doppler radar station under action of speed-escaping interference
RU2731878C1 (en) * 2020-02-18 2020-09-08 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Method of aircraft with turbojet engine type identification in pulse-doppler radar station
RU2760951C1 (en) * 2021-03-22 2021-12-01 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Method for tracking a cruise missile when rounding the terrain in various tactical situations

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3512032C2 (en) * 1985-04-02 1994-07-28 Deutsche Aerospace Process for the detection and classification of helicopters using a radar system
US5689268A (en) * 1996-08-02 1997-11-18 Boeing North American, Inc. Radar detection and classification of helicopters
RU2260815C2 (en) * 2003-10-01 2005-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ Траверз" Method for detection and identification of helicopter with the use of radar
RU2293350C2 (en) * 2005-04-26 2007-02-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Device for detection and classification of flying and hovering helicopters

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726273C1 (en) * 2019-05-20 2020-07-10 Александр Викторович Богданов Method of forming error parameters in radio-electronic control system of air-to-air missile at its self-homing to helicopter with various flight type thereof
CN112836418A (en) * 2021-01-15 2021-05-25 中国人民解放军91550部队 Aircraft real-time positioning method and system based on incomplete measurement
CN112836418B (en) * 2021-01-15 2024-02-20 中国人民解放军91550部队 Aircraft real-time positioning method and system based on incomplete measurement

Also Published As

Publication number Publication date
RU2468385C2 (en) 2012-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010151023A (en) METHOD FOR SUPPORTING THE AIR GOAL OF THE HELICOPTER CLASS
RU2503938C2 (en) Method and device of frequency data analysis
Smith et al. Radar micro-Doppler signature classification using dynamic time warping
CN108984893A (en) A kind of trend forecasting method based on gradient method for improving
CN112001110B (en) Structural damage identification monitoring method based on vibration signal space real-time recurrent graph convolutional neural network
CN104680005A (en) Non-parallel storage life test evaluation method based on accelerating factor feasible region selection
CN102901651A (en) Fractional order neural network performance degradation model and service life prediction method for electronic product
RU2579353C1 (en) Method of tracking aerial target from "turbojet aircraft" class under effect of velocity deflecting noise
CN103543026B (en) Method for identifying structural damage based on vibration transmissibility function and support vector machine
CN110472268A (en) A kind of bridge monitoring data modality recognition methods and device
RU2324952C1 (en) Method of clustered air target tracking
CN102608587A (en) Air mobile target detection method based on nonlinear least square
CN104198998A (en) Clustering treatment based CFAR (Constant False Alarm Rate) detection method under non-uniform background
Alberto-Olivares et al. Remaining useful life prediction for turbofan based on a multilayer perceptron and kalman filter
Harmening et al. Terrestrial laserscanning-modeling of correlations and surface deformations
CN108106500A (en) A kind of missile target kind identification method based on multisensor
Jamaluddin et al. Validation assessments on resampling method in imbalanced binary classification for linear discriminant analysis
RU2648257C1 (en) System of processing of radar information
CN111888767B (en) Missile ash box simulator trajectory registration method in simulation environment
Wang et al. Identification of engine foreign object impact based on acoustic emission and radical basis function neural network
CN113874866A (en) Method and system for generating sensor model and method and system for measuring sensor
CN103744789B (en) Method of locating software errors by 3D surface representation
CN104516858A (en) Phase diagram matrix method for nonlinear dynamic behavior analysis
RU2726273C1 (en) Method of forming error parameters in radio-electronic control system of air-to-air missile at its self-homing to helicopter with various flight type thereof
CN109274107B (en) Low-frequency oscillation signal parameter identification method considering singular values

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131214

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20151020

PD4A Correction of name of patent owner
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20160114

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161214