RU2305296C2 - Method for measurement of mismatching in two-dimensional follow-up systems and device for its realization - Google Patents

Method for measurement of mismatching in two-dimensional follow-up systems and device for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2305296C2
RU2305296C2 RU2005133750/09A RU2005133750A RU2305296C2 RU 2305296 C2 RU2305296 C2 RU 2305296C2 RU 2005133750/09 A RU2005133750/09 A RU 2005133750/09A RU 2005133750 A RU2005133750 A RU 2005133750A RU 2305296 C2 RU2305296 C2 RU 2305296C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
differential
output
inputs
outputs
input
Prior art date
Application number
RU2005133750/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005133750A (en
Inventor
Владимир Павлович Герасимов (RU)
Владимир Павлович Герасимов
Григорий Геннадьевич Косарев (RU)
Григорий Геннадьевич Косарев
Александр Сергеевич Крыженко (RU)
Александр Сергеевич Крыженко
Станислав Сергеевич Крыженко (RU)
Станислав Сергеевич Крыженко
Original Assignee
Владимир Павлович Герасимов
Григорий Геннадьевич Косарев
Александр Сергеевич Крыженко
Станислав Сергеевич Крыженко
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 Владимир Павлович Герасимов, Григорий Геннадьевич Косарев, Александр Сергеевич Крыженко, Станислав Сергеевич Крыженко filed Critical Владимир Павлович Герасимов
Priority to RU2005133750/09A priority Critical patent/RU2305296C2/en
Publication of RU2005133750A publication Critical patent/RU2005133750A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2305296C2 publication Critical patent/RU2305296C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: two-dimensional television follow-up system.
SUBSTANCE: the method for measurement of mismatching is based on plotting of a differential correlation function, where the modules of the values of the differential correlation functions in each channel are increased by the error value, the device has a video amplifier, threshold device, standard-pulse generator, delay line, control unit, recording unit standard image memory unit from the first to the fifth multiplies, from the first to the sixth low-pass filters, the first and second multipliers with an automatic gain control, the first and second subtracters, function generator σ, as well as the first and second function generators K*diff.
EFFECT: eliminated error arising at a joint operation of the channels of the follow-up system.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области двумерных телевизионных следящих систем, а именно к телевизионным прицельным системам.The invention relates to the field of two-dimensional television tracking systems, namely to television sighting systems.

Известен способ измерения рассогласования в двумерных следящих системах, основанный на дифференциальном (разностном) методе построения пеленгационных характеристик двух каналов при принятой гипотезе о независимости каналов (каждый канал функционирует как одномерный дифференциальный коррелятор), в котором вычисляют два значения корреляционной функции

Figure 00000002
и
Figure 00000003
эталонных изображений В(x-ΔX) и В(x+ΔX), сдвинутых на фиксированные значения ±ΔX, и текущего изображения В(x-X), по которым определяют значение рассогласования X как обратную функцию пеленгационной характеристики ΔK(X)=К1(X)-К2(X) в каждом канале [1].A known method for measuring the mismatch in two-dimensional tracking systems based on the differential (difference) method for constructing direction-finding characteristics of two channels under the accepted hypothesis of channel independence (each channel functions as a one-dimensional differential correlator), in which two values of the correlation function are calculated
Figure 00000002
and
Figure 00000003
reference images B (x-ΔX) and B (x + ΔX) shifted by fixed values ± ΔX, and the current image B (xX), which determine the mismatch value X as the inverse function of the direction-finding characteristic ΔK (X) = K 1 ( X) -K 2 (X) in each channel [1].

Известно устройство измерения рассогласования с двумя независимыми идентичными каналами вычисления рассогласований UΔy и UΔz, состоящее из видеоусилителя, порогового устройства, генератора стандартных импульсов, линии задержки, блока записи, блока памяти эталонного изображения, четырех умножителей, умножающих текущее изображение с эталоном, сдвинутым на ±τ по строке и на ±Т по кадру, четырех фильтров, двух вычитателей и двух усилителей с автоматической регулировкой усиления, при этом аналоговый вход видеоусилителя является входом устройства, входом порогового устройства является выход видеоусилителя, входом генератора стандартных импульсов является выход порогового устройства, входом линии задержки является выход генератора стандартных импульсов, на вход блока управления поступают синхронизирующие импульсы, входами блока записи являются выход блока управления и первый выход линии задержки, входом блока памяти эталонного изображения является выход блока записи, первыми входами первого, второго, третьего и четвертого умножителей являются соответствующие выходы блока памяти эталонного изображения и вторыми входами - второй выход линии задержки, входами первого, второго, третьего и четвертого фильтров низких частот являются выходы первого, второго, третьего и четвертого умножителей соответственно, входами первого вычитателя являются выходы первого и второго фильтров низких частот, входами второго вычитателя - выходы третьего и четвертого фильтров низких частот, выходы усилителей с автоматической регулировкой усиления являются выходами устройства, сигналы с которых поступают на приводы следящей системы для устранения рассогласования [2].A device for measuring the mismatch with two independent identical channels for calculating the mismatch U Δy and U Δz , consisting of a video amplifier, a threshold device, a standard pulse generator, a delay line, a recording unit, a memory block of the reference image, four multipliers that multiply the current image with the reference shifted by ± τ per line and ± T per frame, four filters, two subtractors and two amplifiers with automatic gain control, while the analog input of the video amplifier is the input The input of the threshold device is the output of the video amplifier, the input of the standard pulse generator is the output of the threshold device, the input of the delay line is the output of the standard pulse generator, synchronizing pulses are received at the input of the control unit, the inputs of the recording unit are the output of the control unit and the first output of the delay line, the input of the block the memory of the reference image is the output of the recording unit, the first inputs of the first, second, third and fourth multipliers are the corresponding outputs the memory block of the reference image and the second inputs are the second output of the delay line, the inputs of the first, second, third and fourth low-pass filters are the outputs of the first, second, third and fourth multipliers, respectively, the inputs of the first subtractor are the outputs of the first and second low-pass filters, the inputs of the second a subtractor - the outputs of the third and fourth low-pass filters, the outputs of amplifiers with automatic gain control are the outputs of the device, the signals from which are fed to the drives s system to eliminate the error [2].

При наличии рассогласования только по одному (например, по Y) каналу (фиг.2) корреляционные функции

Figure 00000004
,
Figure 00000005
текущего изображения Bтек(z, y) и опорных (эталонных) изображений Bоп(z, y-T) и Bоп(z, y+T), сдвинутых на ±Т по кадру (каналу Y), дифференциальная корреляционная функция КдифY(τ)=К2Y(τ)-К1Y(τ), а значит, и рассогласование уизм (или zизм при работе канала Z) вычисляются без ошибок.If there is a mismatch in only one (for example, Y) channel (Fig. 2) correlation functions
Figure 00000004
,
Figure 00000005
current image B tech (z, y) and reference (reference) images B op (z, yT) and B op (z, y + T) shifted by ± T in the frame (channel Y), the differential correlation function K diff Y ( τ) = K 2Y (τ) -K 1Y (τ), which means that the mismatch in ISM (or z ISM during the operation of channel Z) is calculated without errors.

Недостатком известных способа и устройства является ошибка в определении величины рассогласования при совместной работе двух каналов, возникающая вследствие принятия гипотезы о независимости каналов определения рассогласования. Реально существует взаимосвязь каналов. Так, при наличии рассогласования в двух каналах (у≠0 и z≠0) измеренная корреляционная функция К2Y(τ) будет меньше ее истинного значения К2Y(τ)изм на величину ошибки δY (фиг.3). Аналогично в канале Z: К2Z(τ)=К2Z(τ)истZ. Характерно, что ошибки в каналах Y и Z равны, так как δYY=δ. Ошибку измерения значений корреляционных функций можно определить как площадь текущего изображения, не попавшую ни на один из эталонов Bоп(z, y), Bоп(z, y+Т), Bоп(z, y-T), Bоп(z, y+τ) и Bоп(z, y-τ) (фиг.3). Тогда для определения значения ошибки вычисления дифференциальных корреляционных функций КдифY(τ) и KдифZ(τ) необходимо дополнительно измерить площадь изображения эталона S и значение корреляционной функции

Figure 00000006
текущего изображения Втек(z, y) и эталона Bоп(z, y). Численно ошибка измерения значений дифференциальных корреляционных функций определяется
Figure 00000007
.A disadvantage of the known method and device is an error in determining the value of the mismatch during the joint operation of two channels, arising from the adoption of the hypothesis on the independence of the channels for determining the mismatch. Actually there is a relationship of channels. So, if there is a mismatch in two channels (y ≠ 0 and z ≠ 0), the measured correlation function K 2Y (τ) will be less than its true value K 2Y (τ) ism by the error δ Y (Fig. 3). Similarly, in the channel Z: K 2Z (τ) = K 2Z (τ) ist − δ Z. It is characteristic that the errors in channels Y and Z are equal, since δ Y = δ Y = δ. The error in measuring the values of correlation functions can be defined as the area of the current image that did not fall on any of the standards B op (z, y), B op (z, y + T), B op (z, yT), B op (z, y + τ) and B op (z, y-τ) (Fig. 3). Then, to determine the error value of the calculation of the differential correlation functions K dip Y (τ) and K dip Z (τ), it is necessary to additionally measure the image area of the standard S and the value of the correlation function
Figure 00000006
the current image B tech (z, y) and the reference B op (z, y). Numerically, the error in measuring the values of differential correlation functions is determined
Figure 00000007
.

Технической задачей изобретения является учет ошибки измерения рассогласования, вызванной взаимозависимостью каналов, что позволит устранить погрешность вычисления рассогласования, определяемую взаимозависимостью каналов, и тем самым повысить эффективность автоматического сопровождения объекта слежения.An object of the invention is to take into account the error of measurement of the mismatch caused by the interdependence of the channels, which will eliminate the error in calculating the mismatch determined by the interdependence of the channels, and thereby increase the efficiency of automatic tracking of the tracking object.

Решение технической задачи по способу заключается в том, что в способе измерения рассогласования в двумерных следящих системах, основанном на дифференциальном методе построения пеленгационных характеристик двух каналов при принятой гипотезе о независимости каналов, где каждый канал функционирует как одномерный дифференциальный коррелятор, в котором вычисляют два значения корреляционной функции эталонных изображений, сдвинутых на фиксированные значения, и текущего изображения, по которым определяют значение рассогласования как обратную функцию пеленгационной характеристики (дифференциальной корреляционной функции) в каждом канале, дополнительно вычисляют корреляционную функцию эталона и текущего изображения

Figure 00000008
, вычисляют площадь эталонного изображения
Figure 00000009
, вычисляют ошибку измерения значений дифференциальных корреляционных функций
Figure 00000007
, где КдифY(τ) - дифференциальная корреляционная функция текущего изображения и эталонов, сдвинутых по каналу Y, КдифZ(τ)- дифференциальная корреляционная функция текущего изображения и эталонов, сдвинутых по каналу Z, и увеличивают модули дифференциальных корреляционных функций КдифY(τ) и КдифZ(τ) на значение ошибки δ, тем самым вычисляя уточненные значения дифференциальных корреляционных функций
Figure 00000010
и
Figure 00000011
, которые пропорциональны уточненным значениям рассогласований ΔY=k·K*дифY(τ) и ΔZ=k·K*дифZ(τ), где k - коэффициент пропорциональности.The solution to the technical problem by the method is that in the method for measuring the mismatch in two-dimensional tracking systems, based on the differential method of constructing direction-finding characteristics of two channels with the accepted hypothesis of channel independence, where each channel functions as a one-dimensional differential correlator, in which two correlation values are calculated functions of reference images shifted by fixed values and the current image, which determine the value of the mismatch as atnuyu function DF characteristics (differential correlation function) of each channel, further comprises calculating the correlation function of the reference and the current image
Figure 00000008
calculate the area of the reference image
Figure 00000009
calculate the error of measuring the values of the differential correlation functions
Figure 00000007
where K diff Y (τ) is the differential correlation function of the current image and the standards shifted along the Y channel, K dip Z (τ) is the differential correlation function of the current image and the standards shifted along the Z channel and the moduli of the differential correlation functions K dip Y (τ ) and K diff Z (τ) on the error δ, thereby calculating the updated values of the differential correlation functions
Figure 00000010
and
Figure 00000011
which are proportional to the adjusted values of the mismatches Δ Y = k · K * differential Y (τ) and Δ Z = k · K * differential Z (τ), where k is the coefficient of proportionality.

Заявляемый способ реализуется в устройстве измерения рассогласования в двумерных следящих системах, содержащем видеоусилитель, аналоговый вход которого является входом устройства, пороговое устройство, входом которого является выход видеоусилителя, генератор стандартных импульсов, входом которого является выход порогового устройства, линию задержки, входом которого является выход генератора стандартных импульсов, блок управления, на вход которого поступают синхронизирующие импульсы, блок записи, входами которого являются выход блока управления и первый выход линии задержки, блок памяти эталонного изображения, входом которого является выход блока записи, первый, второй, третий и четвертый умножители, первыми входами которых являются соответствующие выходы блока памяти эталонного изображения и вторыми входами - второй выход линии задержки, первый, второй, третий и четвертый фильтры низких частот, входами которых являются выходы первого, второго, третьего и четвертого умножителей соответственно, первый и второй вычитатели, входами первого вычитателя являются выходы первого и второго фильтров низких частот, входами второго вычитателя - выходы третьего и четвертого фильтров низких частот, первый и второй усилитель с автоматической регулировкой усиления, выходы которых являются выходами устройства, сигналы с которых поступают на приводы следящей системы для устранения рассогласования, дополнительно имеющем пятый умножитель, формирующий произведение эталонного Bоп(z, y) и текущего Bтек(z, y) изображений, которые поступают с пятого выхода блока памяти эталонного изображения и со второго выхода линии задержки, пятый и шестой фильтры низкой частоты, входом пятого является выход пятого умножителя, входом шестого - пятый выход блока памяти эталонного изображения, функциональный преобразователь δ, входами которого являются выходы пятого и шестого фильтров низких частот и первого и второго вычитателей, первый и второй функциональные преобразователи Кдиф*, которые увеличивают модули измеренных значений дифференциальных корреляционных функций в каждом канале на значение ошибки, первые входы функциональных преобразователей соединены с выходами первого и второго вычитателей соответственно, вторые входы соединены с выходом функционального преобразователя δ, выходы функциональных преобразователей Кдиф* соединены с входами первого и второго усилителя с автоматической регулировкой усиления соответственно.The inventive method is implemented in a device for measuring the mismatch in two-dimensional tracking systems containing a video amplifier, the analog input of which is the input of the device, a threshold device, the input of which is the output of the video amplifier, a standard pulse generator, the input of which is the output of the threshold device, the delay line, the input of which is the output of the generator standard pulses, a control unit, the input of which receives synchronizing pulses, a recording unit, the inputs of which are the output of bl control windows and the first output of the delay line, the memory block of the reference image, the input of which is the output of the recording unit, the first, second, third and fourth multipliers, the first inputs of which are the corresponding outputs of the memory block of the reference image and the second inputs are the second output of the delay line, the first, the second, third and fourth low-pass filters, the inputs of which are the outputs of the first, second, third and fourth multipliers, respectively, the first and second subtracters, the inputs of the first subtractor are the outputs the first and second low-pass filters, the inputs of the second subtracter are the outputs of the third and fourth low-pass filters, the first and second amplifiers with automatic gain control, the outputs of which are the outputs of the device, the signals from which are fed to the servo system drives to eliminate the mismatch, additionally having a fifth a multiplier which forms the product of the reference op B (z, y) and the current flowed B (z, y) of images that arrive from the fifth output of the reference image storage unit and from the second output line latency, fifth and sixth low-pass filters, the fifth input is the output of the fifth multiplier, the sixth input is the fifth output of the reference image memory block, a functional converter δ, whose inputs are the outputs of the fifth and sixth low-pass filters and the first and second subtractors, the first and second functional By differential converters * modules which increase the measured values of the differential correlation function in each channel on the error value, the first inputs are connected to the functional converters Exit first and second subtractors, respectively, second inputs connected to the output of a functional transducer δ, functional converters differential outputs K * connected to the inputs of the first and the second amplifier with automatic gain control, respectively.

Существенными отличительными признаками, отраженными в формуле изобретения, являются новые действия в определении рассогласования, а именно вычисление корреляционной функции

Figure 00000012
эталонного Bоп(z, y) и текущего Bтек(z, y) изображений, определение площади эталонного изображения
Figure 00000013
определение ошибки вычисления дифференциальных корреляционных функций
Figure 00000014
и увеличение модулей значений дифференциальных корреляционных функций на значение ошибки, тем самым определение уточненных значений дифференциальных корреляционных функций
Figure 00000015
и
Figure 00000016
и элементы устройства: умножитель, формирующий произведение эталонного Bоп(z, y) и текущего Bтек(z, y) изображений, два фильтра низкой частоты, первый из которых интегрирует сигнал эталонного изображения Bоп(z, y), второй - произведение эталонного Bоп(z, y) и текущего Bтек(z, y) изображений, функциональный преобразователь δ, определяющий значение ошибки вычисления корреляционных функций, и два функциональных преобразователя
Figure 00000017
, увеличивающих модули измеренных значений дифференциальных корреляционных функций в каждом канале на величину ошибки, тем самым формирующие уточненные значения дифференциальных корреляционных функций.The essential distinguishing features reflected in the claims are new actions in determining the mismatch, namely the calculation of the correlation function
Figure 00000012
reference B op (z, y) and current B tech (z, y) images, determining the area of the reference image
Figure 00000013
determination of the error in calculating differential correlation functions
Figure 00000014
and an increase in the moduli of the values of the differential correlation functions by the error value, thereby determining the adjusted values of the differential correlation functions
Figure 00000015
and
Figure 00000016
and device elements: a multiplier forming the product of the reference B op (z, y) and the current B tech (z, y) images, two low-pass filters, the first of which integrates the signal of the reference image B op (z, y), the second is the product reference B op (z, y) and current B tech (z, y) images, a functional converter δ, which determines the value of the error in calculating the correlation functions, and two functional converters
Figure 00000017
, increasing the modules of the measured values of the differential correlation functions in each channel by the amount of error, thereby forming refined values of the differential correlation functions.

Технический результат изобретения достигнут за счет учета ошибки измерения рассогласования, вызванной взаимозависимостью каналов при использовании новых действий в способе, новых элементов устройства и новых связей в схеме устройства.The technical result of the invention is achieved by taking into account the error of measurement of the mismatch caused by the interdependence of the channels when using new actions in the method, new elements of the device and new connections in the circuit of the device.

Структурная схема системы слежения представлена на фиг.1; на фиг.2 - рисунок, иллюстрирующий формирование корреляционной функции следящей системы при наличии рассогласования только по одному каналу; на фиг.3 - рисунок, иллюстрирующий формирование корреляционной функции следящей системы при совместной работе двух каналов (при наличии рассогласования в обоих каналах); на фиг.4 - трехмерный и контурный графики ошибки определения рассогласования δ(z, y) от величин рассогласования в каналах Z и Y прототипа; на фиг.5 - при использовании заявляемого способа и устройства.The structural diagram of the tracking system is presented in figure 1; figure 2 is a drawing illustrating the formation of the correlation function of the tracking system in the presence of a mismatch in only one channel; figure 3 is a drawing illustrating the formation of the correlation function of the tracking system during the joint operation of two channels (if there is a mismatch in both channels); figure 4 - three-dimensional and contour graphs of the error in determining the mismatch δ (z, y) from the values of the mismatch in the channels Z and Y of the prototype; figure 5 - when using the proposed method and device.

Описание устройства. Видеосигнал с видикона поступает на видеоусилитель 1 и далее на пороговое устройство 2, с порогового устройства бинарное изображение поступает на генератор стандартных импульсов 3; приведенное к импульсам одинаковой длительности контурное изображение подается на линию задержки 4, откуда в виде массива нулей и единиц поступает в блок записи 5 и на пять умножителей 8-12; блок записи 5 по командам блока управления 6 периодически выдает изображение для перезаписи эталона в блок памяти 7; опорное (эталонное) изображение из блока памяти 7 поступает на умножитель 10 и фильтр низкой частоты 16, где суммируется, в умножителе 10 опорное изображение умножается на текущее изображение, поступающее с блока задержки 4; результат умножения суммируется в фильтре низкой часты 15, сигналы с фильтров низких частот 15, 16 поступают на функциональный преобразователь δ 21; в четырех умножителях 8, 9, 11, 12 сдвинутые на величины ±Т и ±τ опорные изображения умножаются на текущее изображение, поступающее со второго выхода блока задержки 4; результаты умножения суммируются в фильтрах низких частот 13, 14, 17, 18 и подаются на вычитатели 19, 20; с вычитателя 19 сигнал поступает на функциональные преобразователи δ 21 и

Figure 00000017
22, с вычитателя 20 - на функциональные преобразователи δ 21 и
Figure 00000017
23, с функционального преобразователя δ 21, сигнал поступает на функциональные преобразователи
Figure 00000017
22, 23, обработанные в функциональных преобразователях
Figure 00000017
22, 23 сигналы поступают на усилители с автоматической регулировкой усиления 24 и 25 и далее на привод следящей системы для устранения рассогласования.Description of the device. The video signal from the vidicon is sent to the video amplifier 1 and then to the threshold device 2, from the threshold device, the binary image is sent to the standard pulse generator 3; reduced to pulses of the same duration, the contour image is fed to the delay line 4, from where it enters the recording unit 5 and five multipliers 8-12 in the form of an array of zeros and ones; the recording unit 5 at the commands of the control unit 6 periodically provides an image for overwriting the standard in the memory unit 7; the reference (reference) image from the memory unit 7 is supplied to the multiplier 10 and the low-pass filter 16, where it is summed, in the multiplier 10, the reference image is multiplied by the current image coming from the delay unit 4; the multiplication result is summed in the low-pass filter 15, the signals from the low-pass filters 15, 16 are fed to the functional converter δ 21; in four multipliers 8, 9, 11, 12, the reference images shifted by values of ± T and ± τ are multiplied by the current image coming from the second output of the delay unit 4; the results of the multiplication are summed in the low-pass filters 13, 14, 17, 18 and served on the subtractors 19, 20; from the subtractor 19, the signal enters the functional converters δ 21 and
Figure 00000017
22, from the subtractor 20 - to functional converters δ 21 and
Figure 00000017
23, from the functional converter δ 21, the signal is fed to the functional converters
Figure 00000017
22, 23 processed in functional converters
Figure 00000017
22, 23, the signals are fed to amplifiers with automatic gain control 24 and 25 and then to the servo system drive to eliminate the mismatch.

Устройство работает следующим образом. Видеосигнал с видикона через видеоусилитель 1 поступает на пороговое устройство 2, на выходе которого формируется бинарный сигнал: единица, если видеосигнал больше порогового значения, и нуль, если меньше. С выхода порогового устройства 2 бинаризированное изображение объекта слежения подается на генератор стандартных импульсов 3, на выходе которого формируются импульсы с одинаковой длительностью τ, равной периоду следования синхронизирующих импульсов. Линия задержки τи/2 4 компенсирует систематический сдвиг кадра памяти за счет квантования по времени, кроме того, логическим умножением импульсов контура объекта слежения и синхронизирующих импульсов производится оцифровывание изображения. Блок записи 5 по командам блока управления 6 периодически производит перезапись эталонного изображения. С выхода блока записи изображение в виде массива нулей и единиц поступает в блок памяти 7, где хранится в виде опорного (эталонного) изображения Bоп(z, y) (фиг.2, 3). Блок памяти 7 выдает опорное изображение Bоп(z, y) и сдвинутые на величины ±Т по каналу Y и ±τ по каналу Z опорные изображения Bоп(z, y+T), Bоп(z, y-T), Bоп(z, y+τ) и Bоп(z, y-τ). Опорное изображение Bоп(z, y) в умножителе 10 умножается на текущее изображение Bтек(z, y), поступающее с блока задержки 4; результат умножения суммируется в фильтре низкой часты 15, тем самым формируется значение корреляционной функции

Figure 00000018
эталонного и текущего изображений (фиг.3). В фильтре низкой частоты 16 производится суммирование сигнала опорного изображения Bоп(z, y), тем самым формируется значение площади изображения эталона
Figure 00000019
. В четырех умножителях 8, 9, 11, 12 сдвинутые на величины ±Т и ±τ опорные изображения умножаются на текущее изображение, поступающее с блока задержки 4; фильтры низких частот 13, 14, 17, 18 производят суммирование результатов произведения, тем самым формируя корреляционные функции
Figure 00000020
Figure 00000021
и
Figure 00000022
Figure 00000023
Вычитающие устройства 19, 20 реализуют дифференциальный принцип вычисления рассогласований, формируя дифференциальные корреляционные функции КдифZ(τ)=К2Z(τ)-К1Z(τ) и КдифY(τ)=К2Y(τ)-К1Y(τ) (пеленгационные характеристики). Сигналы с вычитателя 19 поступают на функциональные преобразователи δ 21, и
Figure 00000017
22. Сигналы с вычитателя 20 поступают на функциональные преобразователи δ 21, и
Figure 00000017
23. Функциональный преобразователь δ 21 определяет значение ошибки вычисления дифференциальных корреляционных функций КдифY(τ) и KдифZ(τ) по формуле
Figure 00000024
и выдает ее на функциональные преобразователи
Figure 00000017
22, 23. Функциональный преобразователь
Figure 00000017
22 увеличивает модуль измеренного значения дифференциальной корреляционной функции КдифY(τ), а функциональный преобразователь
Figure 00000017
23 увеличивает модуль измеренного значения дифференциальной корреляционной функции КдифZ(τ) на величину ошибки δ, тем самым формируя уточненные значения дифференциальных корреляционных функций
Figure 00000025
и
Figure 00000026
которые пропорциональны уточненным значениям рассогласований
Figure 00000027
и
Figure 00000028
Далее сигналы усиливаются в усилителях с автоматической регулировкой усиления 24, 25 и поступают на привод следящей системы для устранения рассогласования.The device operates as follows. The video signal from the Vidicon through the video amplifier 1 is fed to a threshold device 2, the output of which is a binary signal: one if the video signal is greater than the threshold value, and zero if less. From the output of the threshold device 2, a binarized image of the tracking object is fed to a standard pulse generator 3, at the output of which pulses are generated with the same duration τ equal to the period of the synchronizing pulses. The delay line τ and / 2 4 compensates for the systematic shift of the memory frame due to time quantization, in addition, the image is digitized by logical multiplication of the pulses of the contour of the tracking object and synchronizing pulses. The recording unit 5 by the commands of the control unit 6 periodically overwrites the reference image. From the output of the recording unit, the image in the form of an array of zeros and ones goes to the memory block 7, where it is stored in the form of a reference (reference) image B op (z, y) (Figs. 2, 3). The memory unit 7 provides a reference image B op (z, y) and shifted by values of ± T on channel Y and ± τ on channel Z reference images B op (z, y + T), B op (z, yT), B op (z, y + τ) and B op (z, y-τ). The reference image B op (z, y) in the multiplier 10 is multiplied by the current image B tech (z, y) coming from the delay unit 4; the result of the multiplication is summed up in the low-frequency filter 15, thereby forming the value of the correlation function
Figure 00000018
reference and current images (figure 3). In the low-pass filter 16, the reference image signal B op (z, y) is summed, thereby forming the value of the image area of the reference
Figure 00000019
. In four multipliers 8, 9, 11, 12, the reference images shifted by the values ± T and ± τ are multiplied by the current image coming from the delay unit 4; low-pass filters 13, 14, 17, 18 summarize the results of the product, thereby forming correlation functions
Figure 00000020
Figure 00000021
and
Figure 00000022
Figure 00000023
Subtracting devices 19, 20 implement the differential principle of calculating the mismatches, forming the differential correlation functions K dip Z (τ) = K 2Z (τ) -K 1Z (τ) and K dip Y (τ) = K 2Y (τ) -K 1Y (τ) (direction finding characteristics). The signals from the subtractor 19 are fed to the functional converters δ 21, and
Figure 00000017
22. The signals from the subtractor 20 are fed to the functional converters δ 21, and
Figure 00000017
23. The functional Converter δ 21 determines the error value of the calculation of the differential correlation functions K dip Y (τ) and K dip Z (τ) by the formula
Figure 00000024
and issues it to functional converters
Figure 00000017
22, 23. Functional Converter
Figure 00000017
22 increases the modulus of the measured value of the differential correlation function K diff Y (τ), and the functional Converter
Figure 00000017
23 increases the modulus of the measured value of the differential correlation function K diff ZZ (τ) by the error δ, thereby forming refined values of the differential correlation functions
Figure 00000025
and
Figure 00000026
which are proportional to the adjusted mismatch values
Figure 00000027
and
Figure 00000028
Next, the signals are amplified in amplifiers with automatic gain control 24, 25 and are fed to the servo drive to eliminate the mismatch.

Источники информацииInformation sources

1. Мелик-Шахназаров А.М., Маркатун М.Г. Цифровые измерительные системы корреляционного типа. М.: Энергоатомиздат, 1985, с.53-60 (прототип).1. Melik-Shakhnazarov A.M., Markatun M.G. Digital measuring systems of correlation type. M .: Energoatomizdat, 1985, p. 53-60 (prototype).

2. Комплексная прицельно-навигационная система ПНС-24М/ Под ред. Ганулича А.К., Сидорина В.М. ч.II. Лазерно-телевизионная прицельная система «Кайра-24». М.: ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1980, с.60-67 (прототип).2. Integrated sighting and navigation system PNS-24M / Ed. Ganulich A.K., Sidorina V.M. Part II. Laser-television sighting system "Kaira-24." M .: VVIA them. prof. N.E. Zhukovsky, 1980, S. 60-67 (prototype).

Claims (2)

1. Способ измерения рассогласования в двумерных следящих системах, основанный на дифференциальном методе построения пеленгационных характеристик двух каналов при принятой гипотезе о независимости каналов, где каждый канал функционирует как одномерный дифференциальный коррелятор, в котором вычисляют два значения корреляционной функции эталонных изображений, сдвинутых на фиксированные значения, и текущего изображения, по которым определяют значение рассогласования, как обратную функцию пеленгационной характеристики в каждом канале, отличающийся тем, что дополнительно вычисляют корреляционную функцию
Figure 00000029
эталонного Bоп (z, y) и текущего Втек(z, у) изображений, определяют площадь эталонного изображения
Figure 00000030
определяют ошибку вычисления дифференциальных корреляционных функций
Figure 00000031
где КдифY(τ) - дифференциальная корреляционная функция текущего изображения и эталонов, сдвинутых по каналу Y, КдифZ(τ) - дифференциальная корреляционная функция текущего изображения и эталонов, сдвинутых по каналу Z, и увеличивают модули дифференциальных корреляционных функций КдифY(τ) и КдифZ(τ) на значение ошибки δ, тем самым вычисляя уточненные значения дифференциальных корреляционных функций
Figure 00000032
и
1. A method for measuring the mismatch in two-dimensional tracking systems, based on the differential method of constructing direction-finding characteristics of two channels under the accepted hypothesis of channel independence, where each channel functions as a one-dimensional differential correlator, in which two values of the correlation function of reference images shifted by fixed values are calculated, and the current image, which determine the value of the mismatch, as the inverse function of the direction-finding characteristic in each channel characterized in that the correlation function is additionally calculated
Figure 00000029
reference B op (z, y) and current B tech (z, y) images, determine the area of the reference image
Figure 00000030
determine the error in calculating differential correlation functions
Figure 00000031
where K differential Y (τ) is the differential correlation function of the current image and the standards shifted along channel Y, K differential Z (τ) is the differential correlation function of the current image and the standards shifted along channel Z, and the moduli of differential correlation functions K differential Y (τ) are increased and K diff Z (τ) on the error δ, thereby calculating the updated values of the differential correlation functions
Figure 00000032
and
Figure 00000033
которые пропорциональны уточненным значениям рассогласований ΔY=k·K*дифY(τ) и ΔZ=k·K*дифZ(τ), где k - коэффициент пропорциональности.
Figure 00000033
which are proportional to the adjusted values of the mismatches Δ Y = k · K * differential Y (τ) and Δ Z = k · K * differential Z (τ), where k is the proportionality coefficient.
2. Устройство измерения рассогласования в двумерных следящих системах, содержащее видеоусилитель, аналоговый вход которого является входом устройства, пороговое устройство, входом которого является выход видеоусилителя, генератор стандартных импульсов, входом которого является выход порогового устройства, линию задержки, входом которого является выход генератора стандартных импульсов, блок управления, на вход которого поступают синхронизирующие импульсы, блок записи, входами которого являются выход блока управления и первый выход линии задержки, блок памяти эталонного изображения, входом которого является выход блока записи, первый, второй, третий и четвертый умножители, первыми входами которых являются соответствующие выходы блока памяти эталонного изображения и вторыми входами - второй выход линии задержки, первый, второй, третий и четвертый фильтры низких частот, входами которых являются выходы первого, второго, третьего и четвертого умножителей соответственно, первый и второй вычитатели, входами первого вычитателя являются выходы первого и второго фильтров низких частот, входами второго вычитателя - выходы третьего и четвертого фильтров низких частот, первый и второй усилитель с автоматической регулировкой усиления, выходы которых являются выходами устройства, сигналы с которых поступают на приводы следящей системы для устранения рассогласования, отличающееся тем, что дополнительно имеет пятый умножитель, формирующий произведение эталонного Bоп(z, y) и текущего Втек(z, у) изображений, которые поступают с пятого выхода блока памяти эталонного изображения и со второго выхода линии задержки, пятый и шестой фильтры низкой частоты, входом пятого является выход пятого умножителя, входом шестого - пятый выход блока памяти эталонного изображения, функциональный преобразователь δ, входами которого являются выходы пятого и шестого фильтров низких частот и первого и второго вычитателей, первый и второй функциональные преобразователи К*диф, которые увеличивают модули измеренных значений дифференциальных корреляционных функций в каждом канале на значение ошибки, первые входы функциональных преобразователей соединены с выходами первого и второго вычитателей соответственно, вторые входы соединены с выходом функционального преобразователя δ, выходы функциональных преобразователей К*диф соединены с входами первого и второго усилителя с автоматической регулировкой усиления соответственно.2. The device for measuring the mismatch in two-dimensional tracking systems, containing a video amplifier, the analog input of which is the input of the device, a threshold device, the input of which is the output of the video amplifier, a standard pulse generator, the input of which is the output of the threshold device, a delay line, the input of which is the output of the standard pulse generator , a control unit, to the input of which synchronizing pulses are received, a recording unit, the inputs of which are the output of the control unit and the first output delay lines, a memory block of the reference image, the input of which is the output of the recording unit, the first, second, third and fourth multipliers, the first inputs of which are the corresponding outputs of the memory block of the reference image and the second inputs are the second output of the delay line, the first, second, third and fourth low-pass filters, the inputs of which are the outputs of the first, second, third and fourth multipliers, respectively, the first and second subtracters, the inputs of the first subtractor are the outputs of the first and second filters low frequencies, the inputs of the second subtractor are the outputs of the third and fourth low-pass filters, the first and second amplifier with automatic gain control, the outputs of which are the outputs of the device, the signals from which are fed to the drives of the tracking system to eliminate the mismatch, characterized in that it additionally has a fifth multiplier , forming the product of the reference B op (z, y) and the current B tech (z, y) images that come from the fifth output of the memory block of the reference image and from the second output of the delay line, p the fifth and sixth low-pass filters, the fifth input is the output of the fifth multiplier, the sixth input is the fifth output of the reference image memory block, a functional converter δ, the inputs of which are the outputs of the fifth and sixth low-pass filters and the first and second subtracters, the first and second functional converters K * dif that increase the modules of the measured values of differential correlation function in each channel on the error value, the first inputs of functional converters connected to the outputs of n of the first and second subtractors, respectively, the second inputs are connected to the output of the functional converter δ, the outputs of the functional converters K * differential are connected to the inputs of the first and second amplifier with automatic gain control, respectively.
RU2005133750/09A 2005-11-01 2005-11-01 Method for measurement of mismatching in two-dimensional follow-up systems and device for its realization RU2305296C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005133750/09A RU2305296C2 (en) 2005-11-01 2005-11-01 Method for measurement of mismatching in two-dimensional follow-up systems and device for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005133750/09A RU2305296C2 (en) 2005-11-01 2005-11-01 Method for measurement of mismatching in two-dimensional follow-up systems and device for its realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005133750A RU2005133750A (en) 2007-05-10
RU2305296C2 true RU2305296C2 (en) 2007-08-27

Family

ID=38107667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005133750/09A RU2305296C2 (en) 2005-11-01 2005-11-01 Method for measurement of mismatching in two-dimensional follow-up systems and device for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2305296C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733262C1 (en) * 2019-10-28 2020-10-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" Method for iterative measurement of mismatch in two-dimensional tracking systems and device for its implementation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Комплексная прицельно-навигационная система ПНС-24М, ч.2, Лазерно-телевизионная прицельная система «Кайра-24». /Под ред. А.К.ГАНУЛИЧА, В.М.СИДОРИНА. - М.: ВВИА им. Проф. Н.Е.Жуковского, 1980, с.60-67. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733262C1 (en) * 2019-10-28 2020-10-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" Method for iterative measurement of mismatch in two-dimensional tracking systems and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005133750A (en) 2007-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0225667B1 (en) Moving ultrasonic echographic locality exploration apparatus, in particular for the flow of blood or organs such as the heart
WO2016156308A1 (en) Method and system for real-time motion artifact handling and noise removal for tof sensor images
US20060192567A1 (en) Finite impulse response filter
CN110456369B (en) Flight time sensing system and distance measuring method thereof
US11885874B2 (en) Acoustic distance measuring circuit and method for low frequency modulated (LFM) chirp signals
US4047172A (en) Signal processor for pulse-echo system providing interference level compensation and feed-forward normalization
RU2305296C2 (en) Method for measurement of mismatching in two-dimensional follow-up systems and device for its realization
US5035245A (en) Ultrasonic Doppler blood flow velocity detection apparatus
US8357096B2 (en) Noise reduction and aliasing compensation in a doppler mode image
EP1496410B1 (en) A time-delay discriminator
US20070013579A1 (en) Methods and apparatus for target radial extent determination using deconvolution
RU2282874C2 (en) Method for measurement of mismatching in two-dimensional servo systems and device for its realization
US20110301878A1 (en) Method of measuring a volume flow rate of a controlled medium in a pipeline
US7340067B2 (en) Wave signal processing system and method
EP1478944B1 (en) Ultrasonic speed sensor and correlation algorithm thereof
US4225954A (en) Acoustical deverberator
US4817618A (en) Range-continuity anti-aliasing
US6426918B1 (en) Correlation speed sensor
Hussmann et al. Real-time motion supression in tof range images
RU2005133752A (en) METHOD FOR MEASUREMENT OF DISCONTINUATION IN TWO-DIMENSIONAL FOLLOW-UP SYSTEMS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2284552C2 (en) Device for automatic guidance of object of tracking
RU2005134319A (en) METHOD FOR MEASUREMENT OF DISCONTINUATION IN TWO-DIMENSIONAL FOLLOW-UP SYSTEMS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2733262C1 (en) Method for iterative measurement of mismatch in two-dimensional tracking systems and device for its implementation
CA1283200C (en) Correlator circuit and device for ultrasound flow mapping comprising such as circuit
JP2795610B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment