RU2298803C2 - Passive system of direction finding - Google Patents
Passive system of direction finding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298803C2 RU2298803C2 RU2005118315/09A RU2005118315A RU2298803C2 RU 2298803 C2 RU2298803 C2 RU 2298803C2 RU 2005118315/09 A RU2005118315/09 A RU 2005118315/09A RU 2005118315 A RU2005118315 A RU 2005118315A RU 2298803 C2 RU2298803 C2 RU 2298803C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- block
- unit
- codes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радионавигации, метеорологии, геодезии.The invention relates to radar and can be used in radio navigation, meteorology, geodesy.
Известен подвижный пеленгатор [2], позволяющий определить местоположение цели по угломерным данным на основе априорных сведений о характере движения, содержащий синхронизатор, устройство формирования пеленгов, блок вычисления коэффициентов, буферное запоминающее устройство, блок решения систем линейных алгебраических уравнений, блок медианных фильтров, блок определения местоположения, блок инерционной системы навигации, устройство отображения.Known movable direction finder [2], which allows you to determine the location of the target using goniometric data based on a priori information about the nature of the movement, containing a synchronizer, a bearing forming device, a coefficient calculation unit, a buffer memory, a block solving systems of linear algebraic equations, a median filter block, a determination block location, inertial navigation system unit, display device.
Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как устройство [2] не позволит определить местоположение цели по угломерным данным для криволинейной модели движения.The disadvantage of this device is limited functionality, since the device [2] will not allow you to determine the location of the target from the goniometer data for a curved motion model.
Наиболее близким к предложенному устройству является подвижный пеленгатор [1], позволяющий определить местоположение цели по угломерным данным на основе априорных сведений о характере движения для криволинейной модели движения, содержащей устройство формирования пеленгов, буферное запоминающее устройство, блок решения систем линейных алгебраических уравнений, устройство отображения, блок инерциальной системы навигации, синхронизатор, вычислитель-формирователь, блок оценивания, блок внесения декартовых координат цели.Closest to the proposed device is a mobile direction finder [1], which allows you to determine the location of the target using goniometric data based on a priori information about the nature of the movement for a curved motion model containing a bearing forming device, a buffer storage device, a block for solving systems of linear algebraic equations, a display device, inertial navigation system block, synchronizer, calculator-shaper, estimator, block for entering the Cartesian coordinates of the target.
Недостатками прототипа являются относительно низкая точность определения координат из-за накопления ошибок инерциальной навигационной системы и необходимость высокодинамичного носителя пеленгатора.The disadvantages of the prototype are the relatively low accuracy of determining the coordinates due to the accumulation of errors of the inertial navigation system and the need for a highly dynamic carrier of the direction finder.
Заявляемое устройство позволяет определить параметры криволинейных траекторий по текущим угломерным данным неподвижного пеленгатора и априорным данным о начальной дальности до объекта, что является достигнутым техническим результатом.The inventive device allows you to determine the parameters of curved paths from the current goniometric data of the stationary direction finder and a priori data on the initial distance to the object, which is the achieved technical result.
Задача определения параметров криволинейной траектории движения объектов неподвижным пеленгатором решается путем исключения из устройства, содержащего устройство формирования пеленгов, буферное запоминающее устройство, блок решения систем линейных алгебраических уравнений, устройство отображения, блок инерционной системы навигации, синхронизатор, вычислитель-формирователь, блок оценивания рассчитываемых коэффициентов, блок вычисления декартовых координат цели, следующих блоков: блока инерциальной системы навигации, вычислителя-формирователя, блока вычисления декартовых координат цели, и введения в него блока преобразователей, блока формирования базисных функций, блока оценивания параметров движения, а также организацией взаимодействия между ними.The problem of determining the parameters of a curved path of motion of objects by a stationary direction finder is solved by excluding from a device containing a bearing forming device, a buffer memory, a block for solving linear algebraic equations, a display device, an inertial navigation system unit, a synchronizer, a calculator, a unit for estimating calculated coefficients, block for calculating the Cartesian coordinates of the target, the following blocks: block inertial navigation system, calculator -formirovatelya, Cartesian coordinate calculation unit purpose and introducing it into the unit converters forming unit basis functions, motion estimation block parameters as well as the organization of the interaction between them.
Предлагается пассивная пеленгационная система, содержащая устройство формирования пеленгов, блок преобразователей, буферное запоминающее устройство, блок решения систем линейных алгебраических уравнений, блок оценивания рассчитываемых коэффициентов, блок оценивания параметров движения, устройства отображения, синхронизатора, блок формирования базисных функций, при этом первый выход устройства формирователя пеленгов соединен с третьим входом буферного запоминающего устройства для записи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk) и с первым входом блока преобразователей, выход которого соединен с первым входом буферного запоминающего устройства для записи кодов cosα(tk), cosβ(tk), sinα(tk), sinβ(tk) и tgβ(tk), первый выход буферного запоминающего устройства для выдачи кодов cosα(tk), cosβ(tk), sinα(tk), sinβ(tk) и tgβ(tk) соединен с первым входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений, первый выход которого через блок оценивания рассчитываемых коэффициентов соединен с первым входом блока оценивания параметров движения, выход которого через устройство отображения соединен с выходом устройства пассивной пеленгационной системы, второй выход буферного запоминающего устройства для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk) соединен с первым входом блока формирования базисных функций и со вторым входом блока оценивания параметров движения, первый выход блока формирования базисных функций соединен с третьим входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений, второй выход блока формирования базисных функций соединен с третьим входом блока оценивания параметров движения, второй выход устройства формирования пеленгов соединен со входом синхронизатора, первый выход которого соединен со вторым входом для сигналов управления буферного запоминающего устройства, второй выход - со вторым входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений, третий выход - со вторым входом блока преобразования базисных функций, где α(tk) - значение угла азимута в зависимости от момента времени tk, а β(tk) - значение угла места в зависимости от момента времени tk.A passive direction finding system is proposed, comprising a bearing forming device, a converter unit, a buffer storage device, a linear algebraic equation systems solution unit, a calculated coefficient estimation unit, a motion parameter estimation unit, a display device, a synchronizer, a basic function generation unit, and a first output of the shaper device bearings is connected to the third input of the buffer storage device for recording the corresponding codes of time moments ne lenga α (t k ) and β (t k ) and with the first input of the converter block, the output of which is connected to the first input of the buffer memory for writing codes cosα (t k ), cosβ (t k ), sinα (t k ), sinβ (t k ) and tgβ (t k ), the first output of the buffer memory for issuing codes cosα (t k ), cosβ (t k ), sinα (t k ), sinβ (t k ) and tgβ (t k ) is connected to the first input of the block for solving systems of linear algebraic equations, the first output of which through the block for estimating the calculated coefficients is connected to the first input of the block for estimating motion parameters, the output of which is through the device the display is connected to the output of the device of the passive direction-finding system, the second output of the buffer storage device for issuing the corresponding codes of the time moments of the bearing α (t k ) and β (t k ) is connected to the first input of the basis function formation unit and to the second input of the motion parameter estimation unit, the first the output of the basis function forming unit is connected to the third input of the linear algebraic equation systems solution block, the second output of the basis function forming unit is connected to the third input of the estimation unit motion parameters, the second output of the bearing forming device is connected to the input of the synchronizer, the first output of which is connected to the second input for the control signals of the buffer storage device, the second output is to the second input of the block for solving linear algebraic equations, the third output is to the second input of the base function conversion unit , where α (t k ) is the value of the azimuth angle depending on the time t k , and β (t k ) is the value of the elevation angle depending on the time t k .
Как следует из описания совокупности признаков заявляемого изобретения новизна решения задачи состоит в исключении вычислителя-формирователя, блока инерциальной навигационной системы, блока вычисления декартовых координат цели, блока оценивания и введении блока преобразователей кодов, блока формирования базисных функций, блока оценки параметров движения, блока оценивания рассчитываемых коэффициентов, а также организации связей между ними, что позволит повысить точность измерения и исключить высокодинамический носитель пеленгатора.As follows from the description of the totality of the features of the claimed invention, the novelty of solving the problem consists in eliminating the calculator-shaper, the block of the inertial navigation system, the block for calculating the Cartesian coordinates of the target, the block for estimating and introducing the block of code converters, the block for generating basic functions, the block for estimating the motion parameters, and the block for estimating coefficients, as well as the organization of relations between them, which will improve the accuracy of measurements and eliminate the highly dynamic carrier a.
На фиг.1 представлена структурная схема пассивной пеленгационной системы. Она содержит устройство формирования пеленгов 1, блока преобразователей 2, буферное запоминающее устройство 3, синхронизатор 4, блок решения системы линейных алгебраических уравнений 5, блок формирователей базисных функций 6, блок оценивания рассчитываемых коэффициентов 7, блок оценки параметров движения 8, устройство отображения 9.Figure 1 presents the structural diagram of a passive direction finding system. It contains a device for forming
На фиг.2 представлена функциональная схема блока преобразователей. Он содержит первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13, пятый 14 преобразователи кодов.Figure 2 presents the functional diagram of the block of converters. It contains the first 10, second 11, third 12, fourth 13, fifth 14 code converters.
На фиг.3 представлена функциональная схема буферного запоминающего устройства. Оно содержит первое 151, второе 152... шестое 156 сверхоперативное запоминающее устройство, первый 161 1(1)...6L (3K+2)-й 6L 6(3K+2)-регистр.Figure 3 presents a functional diagram of a buffer storage device. It contains the first 15 1 , the second 15 2 ... the sixth 15 6 super-operative storage device, the first 16 1 1 (1) ... 6 L (3K + 2) -th 6 L 6 (3K + 2) -register.
На фиг.4 представлена функциональная схема блока оценивания. Он содержит первый 171...173K-й медианный фильтр.Figure 4 presents the functional diagram of the evaluation unit. It contains the first 17 1 ... 17 3Kth median filter.
На фиг.5 представлена структурная схема блока оценивания параметров движения. Он содержит вычислитель γA(tK), α'(tK), β'(tk) 18, вычислитель ψAJ(tK) 19, вычислитель x, y, z 20.Figure 5 presents the structural diagram of the unit for estimating motion parameters. It contains a calculator γ A (t K ), α '(t K ), β' (t k ) 18, a calculator ψ AJ (t K ) 19, a calculator x, y,
На фиг.6 представлена функциональная схема вычислителя γA(tK), α'(tK), β'(tK). Он содержит первый 24, второй 33, третий 41, четвертый 211...21K-й дифференциаторы, первый 34, второй 35, третий 42, четвертый 43, пятый 38, шестой 37, 211...22K-й, 261...26K-й, 301...30K-й перемножители. Первый 23, второй 27, третий 31, четвертый 25, пятый 36, шестой 39 сумматоры, первый 29, второй 32, третий 40 делители, первый 44 вычислитель квадратного корня.Figure 6 presents the functional diagram of the calculator γ A (t K ), α '(t K ), β' (t K ). It comprises a first 24, second 33, third 41, fourth 21 1 ... 21 K -th differentiators, the first 34, second 35, third 42, fourth 43, fifth 38, sixth 37, 21 1 ... 22 K th , 26 1 ... 26 K- th, 30 1 ... 30 K- th multipliers. The first 23,
На фиг.7 представлена функциональная схема вычислителя ψAJ(tK). Он содержит первый 45, второй 46, третий 47, четвертый 48, пятый 49, шестой 50, седьмой 51, восьмой 53, девятый 52 умножители, первый 49, второй 54 сумматоры, первый 55 вычитатель, первый 56 делитель.Figure 7 presents the functional diagram of the calculator ψ AJ (t K ). It contains the first 45, second 46, third 47, fourth 48, fifth 49, sixth 50, seventh 51, eighth 53, ninth 52 multipliers, first 49, second 54 adders, first 55 subtracter, first 56 divider.
На фиг.8 представлена функциональная схема вычислителя x(t), y(t), z(t). Он содержит линейные задержки 57, первый 61, второй 58, третий 59, четвертый 62, пятый 65, шестой 66, седьмой 67, восьмой 68 умножители, вычислитель 60, сумматор 63, экспоненциатор 64.On Fig presents a functional diagram of the transmitter x (t), y (t), z (t). It contains linear delays 57, first 61, second 58, third 59, fourth 62, fifth 65, sixth 66, seventh 67, eighth 68 multipliers,
На фиг.9 представлена функциональная схема блока формирования базисных функций. Он состоит из 68 первого 691...6L (3K+2)-го преобразователя базисных функций.Figure 9 presents the functional diagram of the block forming the basic functions. It consists of 68 of the first 69 1 ... 6 L (3K + 2) -th transducer of basis functions.
На фиг.10 представлена функциональная схема синхронизатора. Он содержит линию задержки 70, триггер 71, первый счетчик 72, второй счетчик 74, первый 73, второй 75, третий 76 дешифраторы.Figure 10 presents the functional diagram of the synchronizer. It contains a
На фиг.1 первый выход устройства формирователя пеленгов соединен с третьим входом буферного запоминающего устройства для записи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk) и с первым входом блока преобразователей, выход которого соединен с первым входом буферного запоминающего устройства для записи кодов cosα(tk), cosβ(tk), sinα(tk), sinβ(tk) и tgβ(tk), первый выход буферного запоминающего устройства для выдачи кодов cosα(tk), cosβ(tk), sinα(tk), sinβ(tk) и tgβ(tk) соединен с первым входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений, первый выход которого через блок оценивания рассчитываемых коэффициентов соединен с первым входом блока оценивания параметров движения, выход которого через устройство отображения соединен с выходом устройства пассивной пеленгационной системы, второй выход буферного запоминающего устройства для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk) соединен с первым входом блока формирования базисных функций и со вторым входом блока оценивания параметров движения, первый выход блока формирования базисных функций соединен с третьим входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений, второй выход блока формирования базисных функций соединен с третьим входом блока оценивания параметров движения, второй выход устройства формирования пеленгов соединен со входом синхронизатора, первый выход которого соединен со вторым входом для сигналов управления буферного запоминающего устройства, второй выход со вторым входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений, третий выход - со вторым входом блока преобразования базисных функций, где α(tk) - значение угла азимута в зависимости от момента времени tk, а β(tk) - значение угла места в зависимости от момента времени tk.In Fig.1, the first output of the bearing shaper is connected to the third input of the buffer memory for recording the corresponding codes of the time moments of the bearing α (t k ) and β (t k ) and to the first input of the transducer block, the output of which is connected to the first input of the buffer memory for writing codes cosα (t k ), cosβ (t k ), sinα (t k ), sinβ (t k ) and tgβ (t k ), the first output of the buffer memory for issuing codes cosα (t k ), cosβ (t k ), sinα (t k ), sinβ (t k ) and tgβ (t k ) are connected to the first input of the block for solving systems of linear algebraic equations, the first output of which through the block for estimating the calculated coefficients is connected to the first input of the block for estimating motion parameters, the output of which through the display device is connected to the output of the passive direction-finding system device, the second output of the buffer storage device for issuing the corresponding codes of the time moments of the bearing α (t k ) and β ( t k) is connected to the first input unit for generating basis functions and to a second input of the motion estimation parameters, the first output of the block forming the basis functions Comm is connected to the third input of the block for solving systems of linear algebraic equations, the second output of the basis function forming unit is connected to the third input of the motion parameter estimating unit, the second output of the bearing forming device is connected to the synchronizer input, the first output of which is connected to the second input for control signals of the buffer memory, a second output with a second input of a block for solving systems of linear algebraic equations, a third output with a second input of a block for transforming basic functions, de α (t k) - azimuth angle value depending from time t k, and β (t k) - the angle position, depending on the moment of time t k.
На фиг.2 шина первого выхода устройства формирования пеленгов соединена со входом первого 10, второго 11, третьего 12, четвертого 13, пятого 14 преобразователя кодов, первый выход первого 10, второго 11, третьего 12, четвертого 13, пятого 14 преобразователей кодов соединен с выходом блока, который соединен с первым входом буферного запоминающего устройства для записи кодов cosα(tk), cosβ(tk), sinα(tk), sinβ(tk) и tgβ(tk).In Fig.2, the bus of the first output of the bearing forming device is connected to the input of the first 10,
На фиг.3 выходная шина блока преобразователей соединение первым входом первого 151, второго 152, третьего 153, четвертого 154, пятого 155 сверхоперативного запоминающего устройства, выходная шина первого 151... пятого 155 сверхоперативного запоминающего устройства соединена соответственно с первыми входами 161 1(1)...L(3K+2)-го 16L 5(3K+2) регистров. Шины первого выхода устройства формирования пеленгов соединены с первым входом шестого 156 сверхоперативного запоминающего устройства, выход которого соединен соответственно с первым входом 161 1(1)...L(3K+2)-го 16L 6(3K+2) регистров. Вторые входы первого 151...156 сверхоперативного запоминающего устройства соединены с первым выходом синхронизатора. Вторые входы 161 1(1)...L(3K+2)-го 16L 6(3K+2) регистров соединены с первым выходом синхронизатора.In Fig. 3, the output bus of the converter unit is connected by the first input of the first 15 1 , second 15 2 , third 15 3 , fourth 15 4 , fifth 15 5 of the super-operative storage device, the output bus of the first 15 1 ... fifth 15 5 of the super-operative storage device is connected respectively with the
Выходы регистров 161 1(1)...16L 5(3K+2) соединены с первым входом блока решения систем линейных алгебраических уравнений. Выходы регистров 161 1(1)...16L 6(3K+2) соединены с первым входом блока формирования базисных функций. Выходы регистров 161 1(1)...16L 6(3K+2) соединены со вторым входом блока оценивания параметров движения.The outputs of the
На фиг.4 входы блока 1(1)...1(3K) соединены соответственно с выходами 1(1)...1(3K) блока 7.In Fig. 4, the inputs of
На фиг.5 выходная шина блока оценивания рассчитываемых коэффициентов соединена с первым входом блока оценивания параметров движения, которая соединена с первым входом вычислителя γA(tK), α'(tK), β'(tK) 18, выход которого соединен с первым входом вычислителя ψAJ(tK) 19, выход которого соединен с первым входом вычислителя x, y, z 20, выход которого через устройство отображения соединен с выходом устройства.In Fig. 5, the output bus of the block for estimating the calculated coefficients is connected to the first input of the block for estimating the motion parameters, which is connected to the first input of the calculator γ A (t K ), α '(t K ), β' (t K ) 18, the output of which is connected with the first input of the calculator ψ AJ (t K ) 19, the output of which is connected to the first input of the calculator x, y,
Вторые входы вычислителя γA(tK), α'(tK), β'(tK) 18, вычислителя ψAJ(tK) 19, вычислителя x(t), y(t), z(t) 20 соединены соответственно со вторым выходом буферного запоминающего устройства 3 для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk).The second inputs of the calculator γ A (t K ), α '(t K ), β' (t K ) 18, the calculator ψ AJ (t K ) 19, the calculator x (t), y (t), z (t) 20 connected respectively to the second output of the
Шина третьего входа блока оценивания параметров движения соединена с шиной выхода 2 блока формирования базисных функций.The third input bus of the motion parameter estimating unit is connected to the
На фиг.6 входы 211...21K-го дифференциатора соединены со второй шиной блока формирования базисных функций, входы 211...21K-го дифференциатора соединены с первыми входами 221...22K-го перемножителей, вторые входы которых соединены с шиной выхода блока оценивания, выходы умножителей 221...22K соединены соответственно с 1...K входом сумматора 23, выход которого соединен с первым входом сумматора 25, выход сумматора 23 соединен со вторым входом сумматора 36, вход дифференциатора 24 соединен с выходной шиной блока оценивания, выход которого соединен со вторым входом сумматора 25 и с первым входом сумматора 36, выход сумматора 25 соединен с первым входом делителя 29, выход сумматора 36 соединен с первым входным делителем 40. Первые входы умножителей 261...26K соединены с шиной выхода 2 блока формирования базисных функций, вторые входы умножителя 261...26K соединены с выходом блока оценивания.6
Выходы умножителей 261...26K соединены соответственно с 1...K входом сумматора 27, выход которого соединен со вторым входом делителя 29, выход которого соединен с первым входом вычислителя ψAJ(tK). Выходная шина блока оценивания соединена с первыми входами 301...30K - умножителей, вторые входы которых соединены со второй шиной выхода блока преобразования базисных функций, 301...30K - умножителей соединены соответственно с 1...K со входом сумматора 31, выход которого соединен с первым входом делителя 32, первый и второй входы умножителя 34 соединены с выходной шиной 2 буферного запоминающего устройства, второй вход делителя 32 соединен с выходом сумматора 27, выход сумматора 31 соединен с первым и вторым входом умножителя 38, выход сумматора 27 соединен с первым и вторым входом умножителя 37, выход умножителя 38 соединен с первым входом сумматора 39, выход умножителя 37 соединен со вторым входом сумматора 39, выход которого соединен со входом вычислителя корня квадратного 44.The outputs of the
Выход делителя 32 соединен со входом дифференциатора 33, выход которого соединен с первым входом умножителя 35, выход умножителя 34 соединен со вторым входом умножителя 35, выход которого соединен с выходной шиной блока и с шиной первого входа вычислителя ψAJ(tK). Выход вычислителя корня квадратного 44 соединен со вторым входом делителя 40, выход которого соединен с входом дифференциатора 41, выход которого соединен с первым входом умножителя 42. Первый и второй входы умножителя 43 соединены соответственно со вторым выходом буферного запоминающего устройства 3 для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk), выход умножителя 43 соединен со вторым входом умножителя 42, выход которого соединен с шиной первого входа вычислителя ψAJ(tK).The output of the
На фиг.7 первый и второй входы умножителя 45 соединены соответственно со вторым выходом буферного запоминающего устройства 3 для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk), первый и второй входы умножителя 46 соединены с шиной выхода 2 БЗУ, первые входы умножителей 47, 48 соединены с выходной шиной вычислителя 18, первые выходы умножителя 47, 48 соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 49, выход которого соединен со вторым входом умножителя 52, первый вход которого соединен с выходной шиной вычислителя 18. Первый вход умножителя 50, первый вход умножителя 53, второй вход умножителя 51, второй вход вычислителя соединены соответственно со вторым выходом буферного запоминающего устройства 3 для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk). Второй вход умножителя 50, первый вход умножителя 51 соединены с выходной шиной вычислителя 18. Выход умножителя 52 соединен с первым входом сумматора 54, второй вход которого соединен с выходом умножителя 50. Выход сумматора 54 соединен с первым входом делителя 56, выход умножителя 51 соединен со вторым входом умножителя 53, выход которого соединен с первым входом вычислителя 55, выход которого соединен со вторым входом делителя 56, выход которого соединен с выходом блока 19 и входом блока 20.In Fig.7, the first and second inputs of the
На фиг.8 вход линии задержки соединен соответственно со вторым выходом буферного запоминающего устройства 3 для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk) со вторым входом вычитателя 60 и со вторым входом умножителя 61, выход линии задержки 57 соединен с первым входом вычитателя 60, выход которого соединен с первым входом умножителя 61, выход которого соединен с первым входом умножителя 62, второй вход которого соединен с выходной линией вычислителя 19. Выход умножителя 62 через сумматор 63 и экспоненциатор 64 соединен с первым входом умножителя 65, на второй вход которого поступает код начальной дальности, первый и второй входы умножителя 58 и первый, второй входы умножителя 59 соединены соответственно со вторым выходом буферного запоминающего устройства 3 для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk), выходы множителей 58, 59 соединены соответственно со вторыми входами умножителей 66, 68. Второй вход умножителя 67 соединен соответственно со вторым выходом буферного запоминающего устройства 3 для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk). Выход умножителя 65 соединен с первыми входами умножителей 66, 67, 68.In Fig. 8, the input of the delay line is connected respectively to the second output of the
На фиг.9 первые входы 691...69L(3K+2)-го преобразователя соединены соответственно со вторым выходом буферного запоминающего устройства 3 для выдачи соответствующих кодов моментов времени пеленга α(tk) и β(tk), вторые входы 691...69L(3K+2)-го преобразователя соединены с третьей выходной шиной синхронизатора. Выходы 691...69L(3K+2)-го преобразователя соединены с третьими входами БРСЛАУ 5 и БОПД 8.In Fig. 9, the first inputs 69 of the 1 ... 69 L (3K + 2) -th converter are connected respectively to the second output of the
На фиг.10 вход синхронизатора соединен со входом линии задержки 70, вторым входом триггера 71, первым входом счетчика 72 и со вторым входом счетчика 74. Выход линии задержки 70 соединен с первым входом триггера 71. Первый выход счетчика 72 соединен с первым входом счетчика 74 и шиной второго выхода синхронизатора, которая соединена с шиной второго входа БРСЛАУ 5. Первый выход счетчика 74 соединен со вторым входом счетчика 72. Выход 2 счетчика 72 соединен с входом дешифратора 73. Выход 2 счетчика 74 соединен со входом дешифратора 75, 76. Выходы 1, 2 триггера 71, шина выхода дешифратора 73 и шина выхода дешифратора 75 образуют первый выход синхронизатора 4. Выход 1 счетчика 72 соединен с первым входом триггера 77, выход которого соединен с первым входом счетчика 74, первый выход которого соединен с входом 2 триггера 77. Выходная шина дешифратора 76 образует выходную шину третьего выхода синхронизатора.10, the input of the synchronizer is connected to the input of the
Заявленное устройство реализует метод определения параметров движения объекта по угловым измерениям и начальному значению дальности для случая полиномиальной траектории с неизвестными коэффициентами.The claimed device implements a method for determining the parameters of the movement of an object from angular measurements and the initial value of the range for the case of a polynomial trajectory with unknown coefficients.
Будем полагать, что в декартовой системе координат, в центре которой находится ППС, движение объекта описывается полиномиальной моделью с неизвестными коэффициентамиWe will assume that in the Cartesian coordinate system, in the center of which the faculty is located, the motion of the object is described by a polynomial model with unknown coefficients
где x=x(t), y=y(t), z=z(t) - декартовы координаты объекта;where x = x (t), y = y (t), z = z (t) are the Cartesian coordinates of the object;
А={а, i=0, 1, ..., K}, B={b, i=0, 1, ..., K}, C={c, i=0, 1, ..., K} - вектор-строки коэффициентов модели движения;A = {a, i = 0, 1, ..., K}, B = {b, i = 0, 1, ..., K}, C = {c, i = 0, 1, ... , K} - row vector of motion model coefficients;
Q={q, i=0, 1, ..., K}T - вектор-столбец линейно независимых функций qi=qi(t);Q = {q, i = 0, 1, ..., K} T is the column vector of linearly independent functions q i = q i (t);
Т - знак транспонирования.T is the sign of transposition.
С помощью УС измеряются углы азимута α=α(t) и места β=β(t). Кроме того, полагается, что в момент времени t0 известно начальное значение наклонной дальности r0=r(t0), которое на практике задается либо абсолютно точно (например, в момент старта летательного аппарата), либо приближенно. Последний случай характерен для ситуации, когда помимо УС имеется активная высокоточная система локации, которая периодически выдает УС текущий замер наклонной дальности. В перерывах между замерами УС функционирует автономно.Using the US, the azimuth angles α = α (t) and the places β = β (t) are measured. In addition, it is assumed that at time t 0 the initial value of the inclined range r 0 = r (t 0 ) is known, which in practice is set either absolutely exactly (for example, at the time of the start of the aircraft), or approximately. The latter case is typical for a situation when, in addition to the US, there is an active high-precision location system that periodically gives the US the current measurement of the inclined range. In between measurements, the USS functions autonomously.
С учетом того, что x=rcosαcosβ, y=rsinαcosβ, z=rsinβ, запишем соотношенияGiven that x = rcosαcosβ, y = rsinαcosβ, z = rsinβ, we write the relations
Выберем в векторе С одну ненулевую компоненту (например, сj, j ∈ 0, 1, ...K) и преобразуем (2) к видуIn vector C, we choose one nonzero component (for example, with j , j ∈ 0, 1, ... K) and transform (2) to
гдеWhere
Aj={aj/cj, j=0, 1, ..., K}={aij, j=0, 1, ..., K},A j = {a j / c j , j = 0, 1, ..., K} = {a ij , j = 0, 1, ..., K},
Bj={bj/cj, j=0, 1, ..., K}={bij, j=0, 1, ..., K},B j = {b j / c j , j = 0, 1, ..., K} = {b ij , j = 0, 1, ..., K},
C(j)={c0/cj, ..., cj-1/cj, cj+1/cj, ..., cK/cj,}={cij, i=0, 1, ..., K, i≠j},C (j) = {c 0 / c j , ..., c j-1 / c j , c j + 1 / c j , ..., c K / c j ,} = {c ij , i = 0, 1, ..., K, i ≠ j},
Q(j)={q0, ..., qj-1, qj+1, ..., qK}={cij, 0, 1, ..., K, i≠j}.Q (j) = {q 0 , ..., q j-1 , q j + 1 , ..., q K } = {c ij , 0, 1, ..., K, i ≠ j}.
Из (2) и (3) после несложных преобразований получаемFrom (2) and (3), after simple transformations, we obtain
Введем временную сетку {t0, ..., tN} (где ti ∈ [t0, T], i=0, 1, ..., N), к узлам которой привязаны измерения α(ti), β(ti), i=0, 1, ..., N, выполняемые УС. На данной сетке сформируем L несовпадающих наборов Tl={t0(l), ..., tP(l)}, где l=1, 2, ..., L, P≤N, ti(l) ∈ {t0, ..., tN}, ti+l(i)>ti(i), T(l)<T(m)≠0, l, m ∈ {1, 2, ..., L}.We introduce the time grid {t 0 , ..., t N } (where t i ∈ [t 0 , T], i = 0, 1, ..., N), to the nodes of which the measurements α (t i ) are attached, β (t i ), i = 0, 1, ..., N, performed by CSS. On this grid, we form L mismatching sets T l = {t 0 (l) , ..., t P (l) }, where l = 1, 2, ..., L, P≤N, t i (l) ∈ {t 0 , ..., t N }, t i + l (i) > t i (i) , T (l) <T (m) ≠ 0, l, m ∈ {1, 2, .. ., L}.
Если предположить, что для фиксированного l ∈ {1, 2, ..., L} имеется массив угловых измерений {α(tk(l),) β(tk(l),) k=0, 1, ..., P}, где Р=3K+2, то для нахождения неизвестных векторных коэффициентов A(j), B(j) и С(j) необходимо решить систему линейных алгебраических уравненийIf we assume that for a fixed l ∈ {1, 2, ..., L} there is an array of angular measurements {α (t k (l) ,) β (t k (l) ,) k = 0, 1, .. ., P}, where P = 3K + 2, then to find the unknown vector coefficients A (j) , B (j) and C (j) it is necessary to solve the system of linear algebraic equations
Следует помнить, что наборы Tl (l={1, 2, ..., L}) используются только на первом этапе и при отсутствии ошибок измерений приводят к одному и тому же решению системы (5). Однако наличие ошибок измерений позволяет рассматривать задачу оценивания векторных коэффициентов Aj, Вj и C(j) как статистическую.It should be remembered that the sets T l (l = {1, 2, ..., L}) are used only at the first stage and, in the absence of measurement errors, lead to the same solution to system (5). However, the presence of measurement errors allows us to consider the problem of estimating the vector coefficients A j , B j and C (j) as statistical.
Нахождением из (5) значений векторов Aj, Bj и C(j) заканчивается первый этап определения параметров движения цели в соответствии с разработанным методом.Finding from (5) the values of the vectors A j , B j and C (j) ends the first stage of determining the parameters of the target’s movement in accordance with the developed method.
Дифференцируя раздельно числитель и знаменатель выражения (3) по времени t, можно записатьDifferentiating separately the numerator and denominator of expression (3) with respect to time t, we can write
где под символом f(l) понимается первая производная от функции f(.).where the symbol f (l) is the first derivative of the function f ( . ).
Разделяя переменные, система (6) преобразуется к видуSeparating the variables, system (6) is transformed to
где dr и dt - дифференциалы зависимой и независимой переменных соответственно.where dr and dt are the differentials of the dependent and independent variables, respectively.
Из (7) следует, что задача определения дальности r=r(t) по данным угломерных измерений описывается линейными дифференциальными уравнениями. Интегрируя (7), получимIt follows from (7) that the problem of determining the range r = r (t) from the data of goniometric measurements is described by linear differential equations. Integrating (7), we obtain
где соответствует либо , либо Where matches either either
Из(8)следуетFrom (8) it follows
где r0=r0(t) - начальное условие для решения задачи Коши.where r 0 = r 0 (t) is the initial condition for solving the Cauchy problem.
Для того чтобы избавиться в выражении (9) от производных α(l)=α(l)(τ) и β(l)=β(l)(τ), воспользуемся очевидными соотношениями, которые следуют непосредственно из (2), (3), (4) и (6)In order to get rid of the derivatives α (l) = α (l) (τ) and β (l) = β (l) (τ) in expression (9), we use the obvious relations that follow directly from (2), ( 3), (4) and (6)
, ,
, ,
, ,
Таким образом, из (9) следует, что наклонная дальность r=r(t) может быть найдена лишь по угловым измерениям α(τ), β(τ), τ ∈ [t0, t] и начальному значению r0.Thus, it follows from (9) that the inclined range r = r (t) can be found only from the angular measurements α (τ), β (τ), τ ∈ [t 0 , t] and the initial value r 0 .
По найденной дальности может быть восстановлено движение объектаBased on the found range, the movement of the object can be restored
В свою очередь по определенным из (10) декартовым координатам легко вычисляются векторные коэффициенты А, В, С.In turn, the vector coefficients A, B, C are easily calculated from the Cartesian coordinates determined from (10)
С учетом дискретного характера поступления замеров операцию интегрирования в (9) можно заменить конечной суммойGiven the discrete nature of the receipt of measurements, the integration operation in (9) can be replaced by a finite sum
Формулы (9) и (11) задают соответственно непрерывный и дискретный варианты определения дальности.Formulas (9) and (11) define respectively continuous and discrete range determination options.
Пассивная пеленгационная система (фиг.1) работает следующим образом. Коды измерения пеленгов α(tk), β(tk), k=0, 1, ... 3K+2 с выхода устройства формирования пеленгов 1 поступают на блок преобразователя 2. Блок 1 может быть выполнен, как показано в [6]. Блок преобразователей 2 может быть выполнен, как показано на фиг.2. Коды α(tk) и β(tk) поступают на 10, 11, 12, 13, 14 преобразователи кодов, на выходе преобразователя 10 коды cosβ(tk), на выходе преобразователя кодов 12 имеются коды sinα(tk), на выходе преобразователя кодов 13 коды sinβ(tk), преобразователь кодов 14 соответственно tgβ(tk). Соответствующие моменты времени пеленга α(tk) и β(tk) поступают на 3 вход буферного запоминающего устройства и записываются по сигналам управления с синтезатора 4 в регистры . Коды cosα(tk), cosβ(tk), sinα(tk), sinβ(tk), tgβ(tk) записываются по сигналам управления с синхронизатора 4 соответственно в регистры , , , , По окончании записи кодов во все регистры буферного запоминающего устройства 3 последние по управляющему сигналу от синхронизатора 4 записываются в блок решения систем линейных алгебраических уравнений 5. Коды моментов времени поступают на первый вход блока формирования базисных функций 6 и на второй вход блока оценки параметров движения 8. Блок решения систем линейных алгебраических уравнений 5 может быть выполнен в соответствии с [8], последний обрабатывает заложенный в него порядок действий, и по аналогии счета коды Аi Вi С(i) i=0, 1, ..., K поступают на вход блока оценивания 7 (фиг.4), осуществляющего статистические оценивания рассчитываемых коэффициентов, так как в реальных условиях процесс пеленгования неизбежно сопровождается флуктуационными погрешностями. Оценки искомых коэффициентов с выхода блока оценивания 7 (фиг.4) поступают на первый вход блока оценивания параметров движения 8 (фиг.5; фиг.6; фиг.7; фиг.8). На третий вход блока оценивания параметров движения поступают коды базисных функций Q(tk) от блока формирования базисных функций (фиг.9), по сигналам управления от синхронизатора 4. Структура блока 8 (фиг.5) состоит из вычислителей 18, 19, 20. Вычислитель 18 (фиг.6) аппарата реализует выражение (6), и на его выходе имеются коды пропорционально γA(tk), α'(tk), β'(tk). Вычислитель 19 (фиг.7) аппарата реализует выражение (7), и на его выходе имеют место коды пропорционально ΨAj(tk). Вычислитель 20 (фиг.8) аппарата реализует выражения (10), (11), и на его выходе имеют место коды пропорционально декартовым координатам цели x, y, z на текущий момент времени, которые поступают на вход устройства отображения 9.Passive direction finding system (figure 1) works as follows. The bearing measurement codes α (t k ), β (t k ), k = 0, 1, ... 3K + 2 from the output of the
Рассмотрим работу синхронизатора 4 (фиг.10).Consider the operation of the synchronizer 4 (figure 10).
Импульсы с выхода 2 устройства формирования пеленгов 1 (фиг.1) поступают на счетный вход счетчика 72, который формирует код адреса, поступающий на вход дешифратора 73. Импульсы со второго входа блока 1 также поступают на второй вход триггера 71, выходной сигнал которого устанавливает СОЗУ 151...156 в режим записи. На первый вход триггера 71 поступают импульсы со второго выхода блока 1 через элемент задержки 70, формируя на выходе сигналы считывания информации из СОЗУ 151...156. После подсчета 6 Ll(3k+2) импульсов, поступающих от блока 1, на выходе счетчика 72 появится импульс переполнения, который поступает на вход 1 счетчика 74 и на выход 2 устройства синхронизации, который дает команду «Пуск» для начала вычислений. Импульс переполнения поступает на 1 вход триггера 77, на выходе которого устанавливается сигнал запуска счетчика 74, который формирует адрес считывания с регистра 161...16L 6(3K+2). Код адреса поступает на дешифраторы 75, 76, которые определяют порядок считывания кодов из регистров 161...16L 6(3K+2) кодов с БЗУ 3 фиг.1 и БФБ 6 фиг.1.The pulses from the
Импульс переполнения с входа 1 счетчика 74 поступает на вход 2 триггера 77, который устанавливает счетчик 74 в режим запрещения счета, и на вход 2 счетчика 72, который устанавливает его в режим разрешения счета, и цикл повторяется вновь.The overflow pulse from the
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Патент Российской Федерации №2124222, С1, 6G01S 13/46.1. Patent of the Russian Federation No. 2124222, C1,
2. Патент Российской Федерации №2012902, 5G01S 13/46, 1974.2. Patent of the Russian Federation No. 2012902,
3. Авторское свидетельство СССР №1508235, G06F 15/36, 1987.3. USSR Author's Certificate No. 1508235,
4. Авторское свидетельство СССР №1097072, G01S /1352, 1987.4. USSR author's certificate No. 1097072, G01S / 1352, 1987.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005118315/09A RU2298803C2 (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Passive system of direction finding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005118315/09A RU2298803C2 (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Passive system of direction finding |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005118315A RU2005118315A (en) | 2006-12-20 |
RU2298803C2 true RU2298803C2 (en) | 2007-05-10 |
Family
ID=37666615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005118315/09A RU2298803C2 (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Passive system of direction finding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2298803C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557808C1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-07-27 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Method of determining inclined range to moving target using passive monostatic direction-finder |
-
2005
- 2005-06-14 RU RU2005118315/09A patent/RU2298803C2/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557808C1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-07-27 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Method of determining inclined range to moving target using passive monostatic direction-finder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005118315A (en) | 2006-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110375730B (en) | Indoor positioning navigation system based on IMU and UWB fusion | |
CN106950562B (en) | State fusion target tracking method based on predicted value measurement conversion | |
CN108226920B (en) | Maneuvering target tracking system and method for processing Doppler measurement based on predicted value | |
CN105549049B (en) | A kind of adaptive Kalman filter algorithm applied to GPS navigation | |
KR101914550B1 (en) | Method for tracking target position of radar | |
CN104182609B (en) | The three-dimensional target tracking method that unbiased transformation based on decorrelation is measured | |
US9213100B1 (en) | Bearing-only tracking for horizontal linear arrays with rapid, accurate initiation and a robust track accuracy threshold | |
CN103197317A (en) | Synthetic aperture radar (SAR) imaging method based on field programmable gate array (FPGA) | |
CN105353345A (en) | Single-channel radar signal passive positioning method based on higher-order observed quantities | |
CN110471029B (en) | Single-station passive positioning method and device based on extended Kalman filtering | |
CN110738275A (en) | UT-PHD-based multi-sensor sequential fusion tracking method | |
RU2626380C1 (en) | Selection system of moving targets with measurement of range, radial velocity and direction of motion | |
RU2298803C2 (en) | Passive system of direction finding | |
CN108761384A (en) | A kind of sensor network target localization method of robust | |
CN111190173B (en) | Phased array radar target tracking method based on predicted value measurement conversion | |
CN103940424B (en) | A kind of X-ray pulsar navigation signal integer ambiguity detection and method of estimation | |
WO2016098162A1 (en) | Synthetic aperture radar signal processing device and synthetic aperture radar signal processing program | |
RU2406098C1 (en) | Method of determining slant distance to moving target using minimum number of bearings | |
JP5032287B2 (en) | Accelerometer | |
CN114705223A (en) | Inertial navigation error compensation method and system for multiple mobile intelligent bodies in target tracking | |
RU2298804C2 (en) | Mobile direction finder | |
CN109029427B (en) | Object positioning method, object positioning device and electronic equipment | |
Jiang et al. | Peak detection based on FPGA using quasi-newton optimization method for femtosecond laser ranging | |
CN112285697A (en) | Multi-sensor multi-target space-time deviation calibration and fusion method | |
JP6757227B2 (en) | Motion parameter estimation device, motion parameter estimation method and program |