RU2172001C2 - Target coordinate tracker - Google Patents
Target coordinate trackerInfo
- Publication number
- RU2172001C2 RU2172001C2 RU98103436/09A RU98103436A RU2172001C2 RU 2172001 C2 RU2172001 C2 RU 2172001C2 RU 98103436/09 A RU98103436/09 A RU 98103436/09A RU 98103436 A RU98103436 A RU 98103436A RU 2172001 C2 RU2172001 C2 RU 2172001C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adder
- output
- input
- amplifier
- multiplier
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехническим системам, в частности, к радиолокационным системам измерения дальности, и может быть использовано в бортовых РЛС. The invention relates to radio systems, in particular, to radar systems for measuring range, and can be used in airborne radars.
Известно устройство слежения за дальностью и скоростью цели (см., например, М.В.Максимов и Г.Н.Горгонов. Радиоэлектронные системы самонаведения. М. : Радио и связь, 1982, с. 213), содержащая дискретный временной различитель (дискриминатор), усилители, два сумматора и два цифровых интегратора. A device for tracking the range and speed of a target (see, for example, M.V. Maksimov and G.N. Gorgonov. Radio-electronic homing systems. M.: Radio and communications, 1982, p. 213) containing a discrete time discriminator (discriminator ), amplifiers, two adders and two digital integrators.
Недостатком устройства является низкая устойчивость отслеживания координат, возникающая за счет несоответствия изменения дальности и скорости цели модели, принятой в измерителе. The disadvantage of this device is the low stability of tracking coordinates, arising due to the discrepancy between the changes in the range and speed of the target model adopted in the meter.
Известно также дискретное устройство измерения дальности и скорости цели (см. , например, М. С. Ярлыков и А.С.Богачев. Авиационные радиоэлектронные комплексы, их боевое применение и эффективность (под ред. М.С.Ярлыкова - изд. ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1983, с. 101), содержащее дискриминаторы по дальности и скорости, усилители, сумматоры, устройства задержки. A discrete device for measuring the range and speed of a target is also known (see, for example, M.S. Yarlykov and A.S. Bogachev. Aviation radio-electronic systems, their combat use and effectiveness (edited by M.S. Yarlykov - ed. Prof. N.E. Zhukovsky, 1983, p. 101), containing distance and speed discriminators, amplifiers, adders, delay devices.
Недостатком известного устройства является недостаточная устойчивость отслеживания координат, возникающая за счет несоответствия закона изменения дальности и скорости цели прогнозируемым значениям в измерителе. A disadvantage of the known device is the lack of stability of tracking coordinates, arising due to the mismatch of the law of changing the range and speed of the target with the predicted values in the meter.
Наиболее близким по своей сущности к предлагаемому устройству является устройство слежения за координатами цели, принятое за прототип, (см. Оптимизация следящего измерителя. Радиотехника, N 9, 1986), которое содержит последовательно включенные дискриминатор, первый усилитель, первый сумматор, первое устройство задержки, цифровой интегратор, второй сумматор, третий сумматор, второе устройство задержки, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, выход дискриминатора соединен через второй усилитель со вторым входом третьего сумматора, выход второго сумматора соединен со вторым входом дискриминатора, выход первого устройства задержки через третий усилитель с вторым входом первого сумматора. The closest in essence to the proposed device is a tracking device for the coordinates of the target, taken as a prototype (see Optimization of the tracking meter. Radio engineering, N 9, 1986), which contains sequentially included discriminator, first amplifier, first adder, first delay device, digital integrator, second adder, third adder, second delay device, the output of which is connected to the second input of the second adder, the discriminator output is connected through the second amplifier to the second input of the third the adder, the output of the second adder is connected to the second input of the discriminator, the output of the first delay device through the third amplifier with the second input of the first adder.
Недостатком устройства, принятого за прототип, является низкая устойчивость слежения при несоответствии закона изменения дальности до цели и скорости цели прогнозируемым значениям в измерителе. Например, при маневрировании цели. The disadvantage of the device adopted for the prototype is the low stability of tracking when the law of changing the range to the target and target speed does not match the predicted values in the meter. For example, when maneuvering a target.
Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости слежения за дальностью и скоростью цели. The technical result of the invention is to increase the stability of tracking the range and speed of the target.
Сущность изобретения заключаются в том, что в устройство слежения за координатами цели, содержащее дискриминатор, первый усилитель, первый сумматор, первое устройство задержки, интегратор, второй сумматор, третий сумматор, второе устройство задержки, второй усилитель, третий усилитель, причем выход дискриминатора соединен с входом первого усилителя, выход первого сумматора соединен с входом первого устройства задержки, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, выход которого подключен к входу второго устройства задержки, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, выход первого устройства задержки соединен с входом третьего усилителя, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, дополнительно включен контур слежения за дисперсией формирующего шума по скорости цели, содержащий четвертый усилитель, выход которого подключен к первому входу четвертого умножителя, выход которого соединен с первым входом пятого сумматору, выход которого соединен со вторым входом третьего сумматора, пятый усилитель, выход которого подключен к первому входу пятого умножителя, выход которого подключен к второму входу пятого сумматора, шестой усилитель, выход которого подключен к первому входу шестого умножителя, выход которого подключен к первому входу шестого сумматора, седьмой усилитель, выход которого соединен с первым входом седьмого умножителя, выход которого соединен с вторым входом шестого сумматора, выход которого подключен к первому входу седьмого сумматора, выход которого соединен с входом третьего устройства задержки, выход которого соединен с первым входом третьего умножителя, выход которого подключен к второму входу дискриминатора, первый умножитель, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя, а выход подключен к первому входу четвертого сумматора, второй усилитель, вход которого соединен с выходом дискриминатора, а выход с первым входом второго умножителя, выход которого подключен к второму входу четвертого сумматора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход второго сумматора соединен с первым входом третьего умножителя, выход второго устройства задержки подключен к вторым входам четвертого, первого и шестого умножителей, выход третьего устройства задержки подключен к вторым входам седьмого сумматора, седьмого, второго и пятого умножителей, выход дискриминатора соединен с входами четвертого, пятого, шестого и седьмого усилителей, выходы третьего сумматора и первого сумматора являются выходами устройства. The essence of the invention lies in the fact that in the device for tracking the coordinates of the target, containing a discriminator, a first amplifier, a first adder, a first delay device, an integrator, a second adder, a third adder, a second delay device, a second amplifier, a third amplifier, and the output of the discriminator is connected to the input of the first amplifier, the output of the first adder is connected to the input of the first delay device, the output of which is connected to the input of the integrator, the output of which is connected to the first input of the second adder, the output of which connected to the first input of the third adder, the output of which is connected to the input of the second delay device, the output of which is connected to the second input of the second adder, the output of the first delay device is connected to the input of the third amplifier, the output of which is connected to the second input of the first adder, the tracking circuit for the dispersion of the forming noise in speed of the target, containing the fourth amplifier, the output of which is connected to the first input of the fourth multiplier, the output of which is connected to the first input of the fifth a torus whose output is connected to the second input of the third adder, the fifth amplifier, the output of which is connected to the first input of the fifth multiplier, the output of which is connected to the second input of the fifth adder, the sixth amplifier, the output of which is connected to the first input of the sixth multiplier, the output of which is connected to the first input the sixth adder, a seventh amplifier, the output of which is connected to the first input of the seventh multiplier, the output of which is connected to the second input of the sixth adder, the output of which is connected to the first input of the seventh adder, the output of which is connected to the input of the third delay device, the output of which is connected to the first input of the third multiplier, the output of which is connected to the second input of the discriminator, the first multiplier, the first input of which is connected to the output of the first amplifier, and the output is connected to the first input of the fourth adder, the second amplifier, the input of which is connected to the discriminator output, and the output with the first input of the second multiplier, the output of which is connected to the second input of the fourth adder, the output of which is connected to the first input of the first sum Mathor, the output of the second adder is connected to the first input of the third multiplier, the output of the second delay device is connected to the second inputs of the fourth, first and sixth multipliers, the output of the third delay device is connected to the second inputs of the seventh adder, seventh, second and fifth multipliers, the discriminator output is connected to the inputs fourth, fifth, sixth and seventh amplifiers, the outputs of the third adder and the first adder are the outputs of the device.
При анализе известных технических решений не обнаружены решения, имеющие признаки, сходные с отличительными признаками изобретения. When analyzing well-known technical solutions, no solutions were found having features similar to the distinguishing features of the invention.
На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что предложенное техническое решение обладает существенными отличиями. Наличие совокупности существенных признаков обеспечивает возможность устойчивого сопровождения цели по дальности и скорости. Based on the analysis, we can conclude that the proposed technical solution has significant differences. The presence of a set of essential features provides the possibility of stable tracking of the target in range and speed.
На чертеже приведена функциональная схема устройства для отслеживания координат цели. The drawing shows a functional diagram of a device for tracking the coordinates of a target.
Устройство состоит из дискриминатора 1, имеющего два входа 1 и 2, выход которого соединен с первыми входами первого усилителя 2 и второго усилителя 3, выходы которых через первый умножитель 4 и второй умножитель 5 соединены с первым и вторым входами четвертого сумматора 6 соответственно, выход которого через последовательно включенные первый сумматор 7, первое устройство задержки 8, цифровой интегратор 9, второй сумматор 10, третий сумматор 11 соединен с вторым устройством задержки 12, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 10. Выход первого устройства задержки через усилитель 13 соединен со вторым входом первого сумматора. Выход второго сумматора 10 соединен через третий умножитель 19 с вторым входом дискриминатора 1. Выход дискриминатора 1 соединен с входами четвертого усилителя 14, пятого усилителя 15, шестого усилителя 20, седьмого усилителя 21. Выход четвертого усилителя 14 через четвертый умножитель 16 соединен с первым входом пятого сумматора 18. Выход пятого усилителя 15 через пятый умножитель 17 соединен со вторым входом пятого сумматора 18, выход которого подключен ко второму входу третьего сумматора 11. Выход шестого усилителя 20 через шестой умножитель 22 соединен с первым входом шестого сумматора 24. Выход седьмого усилителя 21 через седьмой умножитель 23 подключен ко второму входу шестого сумматора 24, выход которого соединен через первый вход седьмого сумматора 25 со входом третьего устройства задержки 26, выход которого подключен ко второму входу седьмого сумматора 25. Выход третьего устройства задержки 26 соединен с вторыми входами второго умножителя 5, пятого умножителя 17, седьмого умножителя 23 и третьего умножителя 19. Выход второго устройства задержки 12 подключен к вторым входам первого умножителя 4, четвертого умножителя 16 и шестого умножителя 22. The device consists of a discriminator 1, having two inputs 1 and 2, the output of which is connected to the first inputs of the first amplifier 2 and the second amplifier 3, the outputs of which through the first multiplier 4 and the second multiplier 5 are connected to the first and second inputs of the fourth adder 6, respectively, the output of which through the series-connected first adder 7, the first delay device 8, a digital integrator 9, the second adder 10, the third adder 11 is connected to the second delay device 12, the output of which is connected to the second input of the second adder 10. Exit first delay device 13 is connected through an amplifier to a second input of the first adder. The output of the second adder 10 is connected through the third multiplier 19 to the second input of the discriminator 1. The output of the discriminator 1 is connected to the inputs of the fourth amplifier 14, the fifth amplifier 15, the sixth amplifier 20, the seventh amplifier 21. The output of the fourth amplifier 14 through the fourth multiplier 16 is connected to the first input of the fifth adder 18. The output of the fifth amplifier 15 through the fifth multiplier 17 is connected to the second input of the fifth adder 18, the output of which is connected to the second input of the third adder 11. The output of the sixth amplifier 20 through the sixth multiplier 22 is connected with the first input of the sixth adder 24. The output of the seventh amplifier 21 through the seventh multiplier 23 is connected to the second input of the sixth adder 24, the output of which is connected through the first input of the seventh adder 25 to the input of the third delay device 26, the output of which is connected to the second input of the seventh adder 25. The output of the third delay device 26 is connected to the second inputs of the second multiplier 5, the fifth multiplier 17, the seventh multiplier 23 and the third multiplier 19. The output of the second delay device 12 is connected to the second inputs of the first 4 A, the fourth multiplier 16 and multiplier 22, the sixth.
Работа устройства слежения за координатами цели осуществляется следующим образом. The operation of the tracking device for the coordinates of the target is as follows.
Перед захватом измерителем сигналов цели выполняется целеуказание по дальности, скорости и выставка начального значения дисперсии формирующего шума путем ввода дискретных сигналов на выход первого устройства задержки 8 (целеуказание по скорости), выход второго устройства задержки 12 (целеуказание по дальности) и выход третьего устройства задержки 26 (выставка начального значения дисперсии формирующего шума). Выходные дискретные сигналы, пропорциональные текущей дальности и скорости цели, снимаются с выходов третьего сумматора 11 и первого сумматора 7. Так как устройство функционирует в дискретном режиме, то обновление входных и выходных сигналов во всех элементах схемы выполняется через время, равное времени интервала дискретизации Тп. На это же время выполняется задержка сигналов в устройствах задержки 8, 12, 26. Например, в импульсной РЛС время Тп может быть равно периоду повторения. Текущая измеренная дальность на выходе третьего сумматора 11 через один такт (интервал Тп) будет складываться из сигнала дальности, введенного в момент целеуказания, сигнала с выхода цифрового интегратора 9, пропорционального расстоянию, на которое сблизилась (удалилась) цель за один такт.Before the target signals are captured by the meter, target designation is performed for range, speed, and the initial dispersion of the generating noise is set by inputting discrete signals to the output of the first delay device 8 (target designation by speed), the output of the second delay device 12 (target designation by range) and the output of the third delay device 26 (an exhibition of the initial value of the dispersion of the forming noise). Discrete output signals proportional to the current target range and speed are taken from the outputs of the third adder 11 and the first adder 7. Since the device operates in discrete mode, the input and output signals in all elements of the circuit are updated after a time equal to the sampling interval time T p . At the same time, the signal is delayed in the delay devices 8, 12, 26. For example, in a pulsed radar, the time T p may be equal to the repetition period. The current measured range at the output of the third adder 11 after one clock cycle (interval T p ) will be the sum of the range signal entered at the time of target designation, the signal from the output of the digital integrator 9, proportional to the distance that the target has approached (retired) in one clock cycle.
Сигнал рассогласования на выходе дискриминатора 1 формируется путем сравнения дискретных сигналов, пропорциональных текущей (на входе 1) и измеренной (на входе 2) дальности. При этом сигнал на входе 2 будет корректироваться на каждом такте сигнала оценки величины дисперсии формирующего шума, характеризующей характер движения цели, в умножителе 19. Кроме того, сигнал рассогласования на выходе дискриминатора 1 поступает на усилительные схемы, содержащие два усилителя, два умножителя и сумматор. Например, сигнал рассогласования поступает на вход усилительной схемы контура слежения по дальности, состоящий из усилителей 14, 15, двух умножителей 16, 17 и сумматора 18. Сигнал через параллельные усилители 14, 15 поступает на первые входы умножителей 16 и 17. На второй вход умножителя 16 поступает корректирующий сигнал с выхода второго устройства задержки 12. На второй вход умножителя 17 подается сигнал с выхода третьего устройства задержки 26. Сигналы с выходов умножителей складываются в сумматоре 18. На выходе сумматора получается скорректированный с учетом величины оцененной дисперсии формирующего шума сигнал рассогласования, который поступает на второй вход третьего сумматора 11. Аналогичные операции выполняются в усилительных схемах контура слежения за скоростью цели и контура оценки дисперсии формирующего шума. По истечении очередного такта все описанные операции повторяются, при этом в качестве сигналов, пропорциональных дальности и скорости, используются дискретные сигналы, полученные на предыдущем такте. Через определенное количество тактов работы устройства величина рассогласования на выходе дискриминатора 1 будет минимальна, что соответствует переходу устройства слежения из режима целеуказания в установившийся режим. Процесс бессрывного слежения при большей точности измерения координат цели будет сохраняться при маневрировании цели. The mismatch signal at the output of discriminator 1 is formed by comparing discrete signals proportional to the current (at input 1) and measured (at input 2) range. In this case, the signal at input 2 will be corrected at each step of the signal for estimating the dispersion of the forming noise characterizing the nature of the target’s movement in the multiplier 19. In addition, the error signal at the output of the discriminator 1 is fed to amplifying circuits containing two amplifiers, two multipliers, and an adder. For example, the mismatch signal is fed to the input of the range tracking amplifier circuit, consisting of amplifiers 14, 15, two multipliers 16, 17 and an adder 18. The signal through parallel amplifiers 14, 15 is fed to the first inputs of the multipliers 16 and 17. At the second input of the multiplier 16 receives a correction signal from the output of the second delay device 12. At the second input of the multiplier 17, a signal is output from the output of the third delay device 26. The signals from the outputs of the multipliers are added to the adder 18. At the output of the adder, the corrected d, taking into account the magnitude of the estimated dispersion of the generating noise, the mismatch signal, which is fed to the second input of the third adder 11. Similar operations are performed in amplifying circuits for tracking the target speed and the estimation dispersion loop of the generating noise. After the expiration of the next cycle, all the described operations are repeated, while discrete signals obtained at the previous cycle are used as signals proportional to the range and speed. After a certain number of clock cycles of the device, the amount of mismatch at the output of the discriminator 1 will be minimal, which corresponds to the transition of the tracking device from the target designation mode to the steady state. The process of continuous tracking with greater accuracy of measuring the coordinates of the target will be preserved during the maneuvering of the target.
Таким образом, предложенное устройство осуществляет слежение за дальностью и скоростью цели. Повышение устойчивости перехода устройства слежения из режима целеуказания в установившийся режим, бессрывное отслеживание дальности и скорости цели в случае ее маневра, более высокая точность оценивания координат цели обеспечивается включением в ее состав контура оценивания дисперсии формирующего шума, формирующего сигнал, корректирующий сигнал рассогласования на выходе дискриминатора 1 и выходах усилительных схем контуров слежения по дальности и скорости цели. Thus, the proposed device monitors the range and speed of the target. Improving the stability of the transition of the tracking device from the target designation mode to the steady mode, continuous tracking of the target’s range and speed in case of maneuvering, higher accuracy of the target’s coordinates estimation is ensured by the inclusion of the forming noise dispersion estimation loop forming the signal, the correction error signal at the discriminator output 1 and the outputs of the amplification circuits of the tracking circuits for the range and speed of the target.
Claims (1)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98103436A RU98103436A (en) | 1999-12-27 |
| RU2172001C2 true RU2172001C2 (en) | 2001-08-10 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0012735A1 (en) * | 1978-12-15 | 1980-06-25 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | A method and apparatus for target tracking |
| US5214433A (en) * | 1992-06-17 | 1993-05-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Two-stage target tracking system and method |
| RU2083997C1 (en) * | 1994-02-15 | 1997-07-10 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт радиостроения" | Target elevation tracking system |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0012735A1 (en) * | 1978-12-15 | 1980-06-25 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | A method and apparatus for target tracking |
| US5214433A (en) * | 1992-06-17 | 1993-05-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Two-stage target tracking system and method |
| RU2083997C1 (en) * | 1994-02-15 | 1997-07-10 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт радиостроения" | Target elevation tracking system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЯРЛЫКОВ М.С. и др. Авиационные радиоэлектронные комплексы, их боевое применение и эффективность. - Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1983 г., c.101. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Farley | Incoherent scatter correlation function measurements | |
| CN109490862B (en) | Carrier frequency estimation method based on phase difference statistical spectrum | |
| US3370292A (en) | Digital canonical filter | |
| US4447883A (en) | Coincidence-error correcting apparatus and method | |
| US3700876A (en) | Reduced time delay auto-correlation signal processor | |
| RU2172001C2 (en) | Target coordinate tracker | |
| RU2099893C1 (en) | Relative-phase-modulation correlating signal receiver | |
| US20050033537A1 (en) | Time-delay discriminator | |
| Mozeson et al. | MATLAB code for plotting ambiguity functions | |
| Badran et al. | A new low cost instantaneous frequency measurement system | |
| RU2013790C1 (en) | Device for tracking coordinates of target | |
| US4035800A (en) | Short-pulse non-coherent MTI | |
| Vu et al. | Bayesian Cramer-Rao Bound for multiple targets tracking in MIMO radar | |
| US4014022A (en) | Target detection method and apparatus for reducing range-smearing error caused by relative target motion | |
| US20030223591A1 (en) | Wave signal processing system and method | |
| US4829307A (en) | Recursive radar clutter filter | |
| US9385767B2 (en) | Apparatus for correcting multipath errors in carrier phase measurements of a navigation receiver | |
| RU2235343C2 (en) | Method for interference-protected determination of target maneuver and device for realization of said method | |
| RU2165627C1 (en) | Doppler phase-meter of multifrequency signals | |
| RU191067U1 (en) | FILTER CORRELATION DETECTOR WITH WEIGHT PROCESSING | |
| RU2251709C1 (en) | Mode of determination of distance to the source of radio-frequency emission and the speed of closing in of a flying vehicle with it | |
| RU2683180C1 (en) | Broad-pulse converter | |
| RU2181899C2 (en) | Double-range track meter | |
| US2768298A (en) | Low frequency random noise source | |
| SU1370596A1 (en) | Device for measuring phase shift |