RU2383468C1 - Complex system to determine parametres of operational targets - Google Patents

Complex system to determine parametres of operational targets Download PDF

Info

Publication number
RU2383468C1
RU2383468C1 RU2008145820/11A RU2008145820A RU2383468C1 RU 2383468 C1 RU2383468 C1 RU 2383468C1 RU 2008145820/11 A RU2008145820/11 A RU 2008145820/11A RU 2008145820 A RU2008145820 A RU 2008145820A RU 2383468 C1 RU2383468 C1 RU 2383468C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block
operational
parameters
output
target
Prior art date
Application number
RU2008145820/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Викторович Бабиченко (RU)
Андрей Викторович Бабиченко
Фаниль Халимович Бареев (RU)
Фаниль Халимович Бареев
Валерий Михайлович Бражник (RU)
Валерий Михайлович Бражник
Григорий Михайлович Гущин (RU)
Григорий Михайлович Гущин
Владимир Валентинович Кавинский (RU)
Владимир Валентинович Кавинский
Юрий Юрьевич Коркишко (RU)
Юрий Юрьевич Коркишко
Виктор Васильевич Негриков (RU)
Виктор Васильевич Негриков
Михаил Ильич Орехов (RU)
Михаил Ильич Орехов
Владимир Павлович Полосенко (RU)
Владимир Павлович Полосенко
Александр Александрович Семаш (RU)
Александр Александрович Семаш
Сергей Яковлевич Сухоруков (RU)
Сергей Яковлевич Сухоруков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро"
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 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" filed Critical Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро"
Priority to RU2008145820/11A priority Critical patent/RU2383468C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2383468C1 publication Critical patent/RU2383468C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: warfare, air combat deployment.
SUBSTANCE: proposed system comprises, apart from basic navigation system, target sight system and operational target parametre computation and storage units, high-accuracy correcting navigation means and units to set measurements, smoothing filters, to compute corrections, to correct operational target parametres and store them. Primary determination of operational target coordinates is performed by processing data on aircraft position provided by basic navigation system and target relative coordinates provided by target sight system. Obtained gross values of operational target coordinates, as well as accurately measured values of relative coordinates and moment of measurements, are memorised. With advent of favorable conditions for normal operation of high-accuracy navigation measurement hardware incorporated with the complex system correcting unit, discrepancies between data received from said measurement hardware and from basic navigation system are revealed to be processed to disclose errors of the basic navigation system existing in measurement of operational target parametres. Estimations of said errors and memorised aircraft and target parametres are used to generate new, more precise, coordinates of the targets.
EFFECT: efficient updating of memorised target coordinates to up combat deployment quality of aircraft which use abode described data on said targets.
1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительным комплексам и системам летательных аппаратов (ЛА) - самолетов и вертолетов.The invention relates to measuring systems and systems of aircraft (LA) - aircraft and helicopters.

В наиболее близком аналоге, приведенном в книге [1], представлена комплексная система (КС) летательного аппарата, включающая в себя бортовые обзорно-прицельные средства обнаружения и сопровождения целей, базовую навигационную систему, вычислитель, блок хранения информации. Летчик пилотирует ЛА так, чтобы бортовые обзорно-прицельные средства захватили оперативную наземную цель. После этого начинается процесс определения ее параметров, в частности координат местоположения, заключающийся в том, что на основе информации о координатах ЛА, формируемых базовой навигационной системой, и относительных координатах цели относительно ЛА, формируемых обзорно-прицельными средствами (как правило, такими параметрами являются наклонная дальность, измеряемая дальномером, и углы визирования цели, определяемые с помощью визирной системы, например, оптико-локационной станции (ОЛС), радиолокационной станции (РЛС)), в вычислителе рассчитываются координаты оперативной цели относительно выбранной земной системы координат. Полученные значения координат оперативной цели запоминаются в блоке хранения информации и могут использоваться в дальнейшем для решения различных специальных задач. После определения и запоминания параметров одной оперативной цели система готова к работе по следующей цели и при желании экипажа может вышеописанным способом приступать к определению ее параметров.In the closest analogue, given in the book [1], an integrated system (CS) of the aircraft is presented, which includes airborne survey and sighting means for detecting and tracking targets, a basic navigation system, a computer, and an information storage unit. A pilot pilots an aircraft so that airborne surveillance and sighting devices capture an operational ground target. After that, the process of determining its parameters begins, in particular, the location coordinates, which consists in the fact that, based on information about the coordinates of the aircraft generated by the basic navigation system, and the relative coordinates of the target relative to the aircraft, formed by sighting tools (as a rule, such parameters are inclined the range measured by the range finder and the target viewing angles determined using the sighting system, for example, an optical radar station (OLS), a radar station (radar), in a computer asschityvayutsya coordinates relative to the selected operational objective terrestrial coordinate system. The obtained coordinates of the operational target are stored in the information storage unit and can be used in the future to solve various special problems. After determining and remembering the parameters of one operational target, the system is ready to work on the next target and, if desired, the crew can proceed to determine its parameters as described above.

Наиболее близкий аналог имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что точность определения параметров оперативной цели будет зависеть от точности определения относительных координат цели относительно ЛА с помощью обзорно-прицельных средств и от точности определения координат ЛА с помощью базовой навигационной системы на момент их использования. При этом точности этих систем различны: если точность обзорно-прицельных средств достаточно высока, то ошибки определения координат ЛА с помощью базовой навигационной системы, в качестве которой зачастую выступает автономная инерциальная навигационная система, довольно значительны и могут достигать нескольких километров. Это означает, что погрешности привязки оперативных целей к местности будут составлять такие же величины, в частности те же несколько километров.The closest analogue has a significant drawback, namely, that the accuracy of determining the parameters of an operational target will depend on the accuracy of determining the relative coordinates of the target relative to the aircraft using survey and sighting tools and on the accuracy of determining the coordinates of the aircraft using the base navigation system at the time of their use. At the same time, the accuracy of these systems is different: if the accuracy of sighting and sighting devices is quite high, then the errors in determining the coordinates of the aircraft using the basic navigation system, which often acts as an autonomous inertial navigation system, are quite significant and can reach several kilometers. This means that the errors in the binding of operational targets to the terrain will be the same values, in particular the same several kilometers.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей КС ЛА путем коррекции полученных таким образом параметров оперативных целей за счет использования дополнительной внешней информации о параметрах движения ЛА, полученных в дальнейшем от других систем и, как следствие этого, повышение боевой эффективности использования объектов, снабженных такой системой.The objective of the invention is to expand the functionality of the aircraft CS by correcting the parameters of operational targets obtained in this way by using additional external information about the parameters of the aircraft’s motion, obtained later from other systems and, as a result, increasing the combat effectiveness of using objects equipped with such a system.

Достигается указанный результат тем, что комплексная система, содержащая базовую навигационную систему, блок обзорно-прицельных средств обнаружения и сопровождения целей, блок расчета параметров оперативных целей, блок хранения первичных параметров оперативных целей, дополнительно снабжена блоком корректирующих средств, блоком формирования измерений, блоком сглаживающих фильтров, блоком расчета корректирующих поправок, блоком коррекции параметров оперативных целей, блоком хранения уточненных параметров оперативных целей. При этом выход базовой навигационной системы подключен к первому входу блока расчета параметров оперативных целей, выход блока обзорно-прицельных средств подключен ко второму входу блока расчета параметров оперативных целей, выход которого подключен ко входу блока хранения первичных параметров оперативных целей, выход блока корректирующих средств подключен ко второму входу блока формирования измерений, к первому входу которого подключен выход базовой навигационной системы, выход блока формирования измерений подключен к входу блока сглаживающих фильтров, выход блока сглаживающих фильтров подключен ко входу блока расчета корректирующих поправок, выход блока корректирующих поправок подключен ко второму входу блока коррекции параметров оперативных целей, к первому входу которого подключен выход блока хранения первичных параметров оперативных целей, выход блока коррекции параметров оперативных целей подключен ко входу блока хранения уточненных параметров оперативных целей, выход которого является выходом комплексной системы определения параметров оперативных целей.This result is achieved by the fact that an integrated system containing a basic navigation system, a block of survey and sighting means for detecting and tracking targets, a block for calculating parameters of operational targets, a block for storing primary parameters of operational targets, is additionally equipped with a block of correction tools, a block for generating measurements, and a block of smoothing filters , a block for calculating corrective amendments, a block for correcting parameters of operational goals, a block for storing updated parameters of operational goals. In this case, the output of the basic navigation system is connected to the first input of the unit for calculating operational targets parameters, the output of the unit for sighting and targeting devices is connected to the second input of the unit for calculating operational targets parameters, the output of which is connected to the input of the storage unit for primary parameters of operational targets, the output of the correcting means unit is connected to the second input of the unit for forming measurements, the first input of which is connected to the output of the base navigation system, the output of the unit for forming measurements is connected to the input of the unit smoothing filters, the output of the block of smoothing filters is connected to the input of the block for calculating corrective amendments, the output of the block of correcting amendments is connected to the second input of the block for correcting parameters of operational targets, the first input of which is connected to the output of the block for storing primary parameters of operational targets, the output of the block for correcting parameters of operational targets the input of the storage unit for updated parameters of operational goals, the output of which is the output of an integrated system for determining operational parameters goals.

На чертеже представлена блок-схема комплексной системы определения параметров оперативных целей (КСОПОЦ) ЛА, содержащей:The drawing shows a block diagram of an integrated system for determining the parameters of operational targets (KSOPOTS) aircraft, containing:

1 - базовую навигационную систему БНС;1 - basic navigation system BNS;

2 - блок обзорно-прицельных средств БОПС;2 - a block of sighting and sighting equipment BOPS;

3 - блок расчета параметров оперативных целей БРПОЦ;3 - block calculation parameters operational objectives BRPOC;

4 - блок хранения первичных параметров оперативных целей БХППОЦ;4 - block storage of primary parameters of operational goals BHPPOC;

5 - блок корректирующих средств БКС;5 - block corrective means BCS;

6 - блок формирования измерений БФИ;6 - block forming measurements BFI;

7 - блок сглаживающих фильтров БСФ;7 - block smoothing filters BSF;

8 - блок расчета корректирующих поправок БРКП;8 - block calculation corrective amendments BRKP;

9 - блок коррекции параметров оперативных целей БКПОЦ;9 - block correction parameters operational objectives BKPOTs;

10 - блок хранения уточненных параметров оперативных целей БХУПОЦ.10 - storage unit for the updated parameters of the operational goals of BHUPOTS.

Информационная взаимосвязь блоков КСОПОЦ осуществляется по линиям информационного обмена (на чертеже обозначены тонкой сплошной линией).The information interconnection of the KSOPOC blocks is carried out along the lines of information exchange (indicated by a thin solid line in the drawing).

Выход блока БНС 1 подключен к первому входу блока БФИ 6 и к первому входу блока БРПОЦ 3, выход блока БОПС 2 подключен к второму входу блока БРПОЦ 3, выход блока БКС 5 подключен ко второму входу блока БФИ 6, выход блока БФИ 6 подключен ко входу блока БСФ 7, выход блока БСФ 7 подключен ко входу блока БРКП 8, выход блока БРКП 8 подключен ко второму входу блока БКПОЦ 9. Выход блока БРПОЦ 3 подключен ко входу блока БХППОЦ 4, выход блока БХППОЦ 4 подключен к первому входу блока БКПОЦ 9, выход блока БКПОЦ 9 подключен ко входу блока БХУПОЦ 10, выход которого является выходом комплексной системы определения параметров оперативных целей.The output of the BNS block 1 is connected to the first input of the BFI block 6 and to the first input of the BRPOC block 3, the output of the BPS block 2 is connected to the second input of the BRPOC block 3, the output of the BKS block 5 is connected to the second input of the BFI block 6, the output of the BFI block 6 is connected to the input BSF unit 7, the output of BSF unit 7 is connected to the input of the BRKP 8 unit, the output of the BRKP 8 unit is connected to the second input of the BKPOTS 9 unit. The output of the BRPOTS 3 unit is connected to the input of the BKhPOTS 4 unit, the output of the BHPOTs 4 unit is connected to the first input of the BKPOTS 9 unit, the output of the unit BKPOTS 9 is connected to the input of the unit BHUPOTS 10, the output of which is the output of an integrated system for determining the parameters of operational goals.

Блок БНС 1 представляет собой известные, описанные в литературе, например [3], стр.6-9, 301-374, [4], стр.110-120, средства: инерциальная навигационная система (ИНС), бесплатформенная ИНС (БИНС), курсовоздушная навигационная система. Блок БНС 1 осуществляет определение параметров движения ЛА: координат, скорости, углов ориентации.Block BNS 1 is a well-known, described in the literature, for example [3], p.6-9, 301-374, [4], p.110-120, means: inertial navigation system (ANN), strapdown ANN (BINS) , air-navigation system. Block BNS 1 performs the determination of the parameters of the aircraft: coordinates, speed, orientation angles.

Блок БОПС 2 представляет собой известные, описанные в литературе, например [1], стр.358-375, средства: оптико-локационная станция (ОЛС), тепловизионная станция с автоматическим сопровождением цели (ТВС), радиолокационная станция (РЛС), радио- или оптический дальномер. Блок БОПС 2 осуществляет обнаружение в пространстве цели, ее захват и автоматическое сопровождение, при этом определяются параметры относительных координат цели относительно ЛА (например, в виде дальности D до цели и углов φу и φz поворота линии визирования относительно нормальной и боковой осей ЛА соответственно), которые подаются на вход БРПОЦ 3.BOPS unit 2 is a well-known, described in the literature, for example [1], pp. 358-375, means: optical-location station (OLS), thermal imaging station with automatic target tracking (FA), radar station (radar), radio or optical range finder. The BOPS unit 2 detects the target in space, captures it and automatically follows it, while determining the relative coordinates of the target relative to the aircraft (for example, in the form of the distance D to the target and the angles φ y and φ z of the rotation of the line of sight relative to the normal and lateral axes of the aircraft, respectively ), which are fed to the input BRPOC 3.

Блок БКС 5 представляет собой известные, описанные в литературе, например [3], стр.9-15, средства: спутниковая навигационная система (СНС), радионавигационная система ближней навигации (РСБН), радионавигационная система дальней навигации (РСДН). Блок БКС 5 осуществляет определение параметров движения ЛА (координат, скорости) с точностью, существенно лучшей, чем точность аналогичных определений, выполненных с помощью БНС 1, однако не всегда, а только при наличии благоприятных условий, например, отсутствие внешних шумов, наличие устойчивой связи с источниками радионавигационных сигналов.Block BCS 5 is a well-known, described in the literature, for example [3], pp. 9-15, means: satellite navigation system (SNA), short-range navigation system (RSBN), long-range navigation system (RSDN). Block BCS 5 determines the parameters of the aircraft's motion (coordinates, speed) with an accuracy significantly better than the accuracy of similar determinations made using BNS 1, but not always, but only if there are favorable conditions, for example, the absence of external noise, the presence of a stable connection with sources of radio navigation signals.

Блоки БХППОЦ 4 и БХУПОЦ 10 выполнены в виде, например, оперативного или постоянного запоминающего устройства ([2], стр.30). Блоки БРПОЦ 3, БФИ 6, БСФ 7, БРКП 8, БКПОЦ 9 выполнены, например, в виде однопроцессорных вычислителей ([2], стр.31).Blocks BHPPOC 4 and BHUPOTS 10 are made in the form of, for example, operational or read-only memory ([2], p. 30). Blocks BRPOC 3, BFI 6, BSF 7, BRKP 8, BKPOTS 9 are made, for example, in the form of single-processor computers ([2], p.31).

Информационные линии связи представляют собой известные (описанные, например, в книге [2], стр.21-24, 394-406) линии связи и информационного обмена, например, по последовательному коду, по параллельному коду, мультиплексные и др.Information communication lines are known (described, for example, in the book [2], p.21-24, 394-406) communication lines and information exchange, for example, via serial code, parallel code, multiplex, etc.

КСОПОЦ работает следующим образом.KSOPOTS works as follows.

При захвате на сопровождение оперативной цели блок БОПС 2 осуществляет точное определение относительных координат цели относительно ЛА и автоматическое слежение за целью, при этом относительные координаты непрерывно уточняются. Эти относительные координаты, например, в виде дальности D до цели и углов φу и φz поворота линии визирования цели, поступают на второй вход блока БРПОЦ 3. На первый вход блока БРПОЦ 3 из блока БНС 1 поступают значения координат ЛА, например, в виде величин долготы λ, широты φ и высоты Н, которые определены с некоторыми погрешностями Δλ, Δφ, ΔН соответственно. Кроме того, из блока БНС 1 в БРПОЦ 3 поступают также углы ориентации ЛА - курс ψ, тангаж ϑ, крен γ, определяемые в блоке БНС 1 по известным алгоритмам, описанным в литературе, например [3].When capturing for tracking an operational target, the BOPS 2 unit accurately determines the relative coordinates of the target relative to the aircraft and automatically monitors the target, while the relative coordinates are continuously updated. These relative coordinates, for example, in the form of the distance D to the target and the rotation angles φ y and φ z of the line of sight of the target, are fed to the second input of the BRPOC 3 block. The coordinates of the aircraft, for example, in the form of values of longitude λ, latitude φ, and height H, which are determined with some errors Δλ, Δφ, ΔН, respectively. In addition, the orientation angles of the aircraft — the ψ course, pitch ϑ, and roll γ determined in the BNS block 1 using well-known algorithms described in the literature, for example, [3] —are also received from the BNS block 1 in the BRPOC 3.

В блоке БРПОЦ 3 рассчитываются координаты оперативной цели относительно Земли, например, в виде географических координат λ(Ц-1), φ(Ц-1), Н(Ц-1) или декартовых координат Х(Ц-1), Y(Ц-1), Z(Ц-1). Для этого может быть использован, например, такой алгоритм:In the block BRPOC 3, the coordinates of the operational target relative to the Earth are calculated, for example, in the form of geographical coordinates λ (C-1) , φ (C-1) , H (C-1) or Cartesian coordinates X (C-1) , Y (C -1) , Z (C-1) . For this, an algorithm such as this can be used:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где DE, DN, DH - проекции вектора дальности до оперативной цели на оси географического трехгранника OENH;where D E , D N , D H - projection of the range vector to the operational target on the axis of the geographic trihedron OENH;

А - матрица направляющих косинусов, соответствующая повороту от географического трехгранника OENH к связанному Oxyz;A is the matrix of guide cosines corresponding to the rotation from the geographic trihedron OENH to the connected Oxyz;

С - матрица направляющих косинусов, соответствующая повороту от связанного трехгранника Oxyz к лучевому Ox'y'z';C is the matrix of guide cosines corresponding to the rotation from the connected trihedron Oxyz to the ray Ox'y'z ';

В - матрица направляющих косинусов, соответствующая повороту от гринвичского трехгранника OXYZ к географическому OENH;B is the matrix of guide cosines corresponding to the rotation from the Greenwich trihedron OXYZ to the geographical OENH;

Т - символ транспонирования.T is the symbol for transposition.

Указанные матрицы А, В и С могут быть определены, например, с помощью следующих формул:These matrices A, B and C can be determined, for example, using the following formulas:

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

причем величины ψ, ϑ, γ и λ, φ суть углы курса, тангажа, крена и долготы, широты ЛА соответственно.moreover, the quantities ψ, ϑ, γ and λ, φ are the angles of the course, pitch, roll and longitude, latitude of the aircraft, respectively.

По найденным декартовым координатам оперативной цели Х(Ц-1), Y(Ц-1), Z(Ц-1) могут быть рассчитаны географические координаты оперативной цели λ(Ц-1), φ(Ц-1), Based on the found Cartesian coordinates of the operational target X (C-1) , Y (C-1) , Z (C-1) , the geographical coordinates of the operational target λ (C-1) , φ (C-1) can be calculated

Н(Ц-1) с помощью известного алгоритма, например, представленного на стр.225-229 в [3]. Очевидно, что при этом погрешности базовой навигационной системы в определении координат ЛА полностью войдут в погрешности расчета координат оперативной цели, которые поэтому будут неточными.N (C-1) using a well-known algorithm, for example, presented on pages 225-229 in [3]. Obviously, in this case, the errors of the basic navigation system in determining the coordinates of the aircraft will completely enter the errors in calculating the coordinates of the operational target, which therefore will be inaccurate.

Полученные неточные значения координат оперативной цели, измеренные точные значения относительных координат оперативной цели и грубые значения координат ЛА, полученные базовой системой, с выхода блока БРПОЦ 3 поступают на вход блока БХППОЦ 4, в котором осуществляется хранение этих величин для их последующего использования при решении специальных задач.The obtained inaccurate values of the coordinates of the operational target, the measured exact values of the relative coordinates of the operational target and the rough values of the coordinates of the aircraft obtained by the base system, from the output of the BRPOC 3 block go to the input of the BHPPOC 4 block, in which these values are stored for their subsequent use in solving special problems .

После расчета и записи параметров одной оперативной цели КСОПОЦ может переходить в режим обработки информации о другой оперативной цели. Алгоритм работы комплекса со второй оперативной целью полностью аналогичен вышеприведенному, а результатом его выполнения будут координаты второй оперативной цели (Х(Ц-2) Y(Ц-2) Z(Ц-2) или λ(Ц-2), φ(Ц-2), Н(Ц-2)), записанные в блоке БХППОЦ 4, в котором таким образом будет накапливаться информация о неточных значениях координат оперативных целей.After calculating and recording the parameters of one operational goal, KSOPOTS can switch to the processing mode of information about another operational goal. The algorithm of the complex with the second operational goal is completely similar to the above, and the result of its implementation will be the coordinates of the second operational goal (X (C-2) Y (C-2) Z (C-2) or λ (C-2) , φ (C -2) , N (C-2) ), recorded in the BHPPOC block 4, in which information on inaccurate coordinates of operational targets will thus be accumulated.

В блоке БХППОЦ 4 уже может быть накоплено некоторое количество данных об обнаруженных оперативных целях, когда наступят благоприятные условия для функционирования блока БКС 5 и он начнет определение параметров движения ЛА (координат, скорости) с точностью, существенно лучшей, чем точность аналогичных определений, выполненных с помощью БНС 1. Эти точные значения параметров движения ЛА с выхода блока БКС 5 поступают на второй вход блока БФИ 6, на первый вход которого при этом поступают менее точные значения аналогичных параметров движения ЛА с выхода блока БНС 1.In the BHPPOC 4 block, a certain amount of data on detected operational targets can already be accumulated when favorable conditions for the operation of the BKS 5 block come and he begins to determine the parameters of the aircraft’s motion (coordinates, speed) with an accuracy significantly better than the accuracy of similar determinations made with using BNS 1. These exact values of the parameters of the movement of the aircraft from the output of the BCS 5 block go to the second input of the block BFI 6, the first input of which at the same time receives less accurate values of similar parameters of the movement of the aircraft from the output of the BNS block 1.

В блоке БФИ 6 осуществляет формирование вектора измерений Z погрешностей определения параметров движения ЛА базовыми навигационными средствами в виде разности значений одних и тех же параметров движения ЛА, полученных в блоках БНС 1 и БКС 5, например, географических или декартовых координат, составляющих вектора скорости в осях выбранной системы координат:In block BFI 6 carries out the formation of a measurement vector Z of errors in determining the parameters of the movement of the aircraft with basic navigation means in the form of the difference between the values of the same parameters of the movement of the aircraft, obtained in blocks BNS 1 and BCS 5, for example, geographical or Cartesian coordinates that make up the velocity vector in the axes selected coordinate system:

Z1БНСБКС или Z1=XБНС-XБКС;Z 1 = λ BNS- λ BCS or Z 1 = X BNS -X BCS ;

Z2БНСБКС или Z2=YБНС-YБКС;Z 2 = φ BNS- φ BCS or Z 2 = Y BNS -Y BCS ;

Z3БНСБКС или Z3=ZБНС-ZБКС;Z 3 = N BNS- N BCS or Z 3 = Z BNS -Z BCS ;

Z4=VEБНС-VEБКС или Z4=VXБНС-VXБКС;Z 4 = V E BNS -V E BCS or Z 4 = V X BNS -V X BCS ;

Z5=VNБНС-VNБКС или Z5=VYБНС-VYБКС;Z 5 = V N BNS -V N BCS or Z 5 = V Y BNS -V Y BCS ;

Z6=VHБНС-VHБКС или Z6=VZБНС-VZБКС.Z 6 = V H BNS -V H BCS or Z 6 = V Z BNS -V Z BCS .

Полученный вектор измерений с выхода блока БФИ 6 поступает на вход блока БСФ 7, в котором по полученным измерениям осуществляется сглаживание погрешностей базовой навигационной системы в закрепленных точках, соответствующих моментам времени, в которые производились определения относительных координат оперативных целей относительно ЛА. Для этого может быть использован известный алгоритм решения задачи оптимального сглаживания в закрепленной точке, описанный, например, в [5] на стр.230, 234, 236-246, 265:The resulting measurement vector from the output of the BFI 6 block is fed to the input of the BSF 7 block, in which, according to the measurements, the errors of the base navigation system are smoothed out at fixed points corresponding to time points at which the relative coordinates of operational targets relative to the aircraft were determined. For this, a well-known algorithm for solving the problem of optimal smoothing at a fixed point can be used, described, for example, in [5] on pages 230, 234, 236-246, 265:

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

где:Where:

j=k+1, k+2, …, - номера дискретных моментов времени, следующих с выбранным шагом Δt, k соответствует закрепленной точке - моменту фиксации относительных координат оперативной цели;j = k + 1, k + 2, ..., are the numbers of discrete time instants following with the selected step Δt, k corresponds to a fixed point - the moment of fixing the relative coordinates of the operational target;

Figure 00000008
- оценка вектора состояния базовой навигационной системы в k-той точке по измерениям, произведенным в j-той точке;
Figure 00000008
- estimation of the state vector of the base navigation system at the k-th point according to measurements made at the j-th point;

W(j) - матрица передачи сглаживающего фильтра;W (j) is the transfer matrix of the smoothing filter;

P(j, j) - значение ковариационной матрицы вектора состояния для j-того момента;P (j, j) is the value of the covariance matrix of the state vector for the j-th moment;

R(j) - значение ковариационной матрицы вектора измерений Z для j-того момента;R (j) is the value of the covariance matrix of the measurement vector Z for the j-th moment;

H(j) - матрица измерений, связывающая вектор измерений Z с оцениваемым вектором состояния Х базовой навигационной системы (Z=Н·Х+δ, δ - измерительный шум);H (j) is the measurement matrix linking the measurement vector Z with the estimated state vector X of the base navigation system (Z = Н · X + δ, δ is the measurement noise);

F(j, j-1) - матрица модели состояния, связывающая значение вектора состояния в j-тый и (j-1)-ый моменты (X(j)=F(j, j-1)·X(j))+ε, ε - входной шум).F (j, j-1) is the matrix of the state model that relates the value of the state vector at the jth and (j-1) th moments (X (j) = F (j, j-1) · X (j)) + ε, ε - input noise).

Начальными условиями для приведенного рекуррентного алгоритма являются значения матрицы передачи и оценки вектора состояния в закрепленной k-той точке: W(k)=P(k, k) и X(k|k).The initial conditions for the given recursive algorithm are the values of the transfer matrix and state vector estimates at the fixed kth point: W (k) = P (k, k) and X (k | k).

Полученные значения оценки вектора состояния базовой навигационной системы в закрепленных точках с выхода блока БСФ 7 поступают на вход блока БРКП 8, в котором осуществляется расчет поправок к значениям координат ЛА в рассматриваемых закрепленных точках - т.е. в моменты измерений относительных координат оперативных целей. Вид алгоритма, выполняемого в блоке БРКП 8, зависит от того, какие параметры движения ЛА входят в оцениваемый вектор состояния Х и какие параметры используются при расчете полных координат оперативной цели. Например, в состав вектора состояния могут быть включены погрешности базовой навигационной системы в определении географических или декартовых координат ЛА, т.е. величины Δλ, Δφ, ΔН или ΔХ, ΔY, ΔZ соответственно, а для расчета полных координат оперативной цели могут использоваться или географические, или декартовы координаты ЛА. При этом алгоритм блока БРКП 8 сводится к расчету точных значений координат ЛА в закрепленных точках по полученным оценкам их погрешностей и по запомненным грубым значениям, сформированным базовой навигационной системой.The obtained values of the state vector of the basic navigation system at fixed points from the output of the BSF 7 block go to the input of the BRKP 8 block, in which the corrections to the values of the coordinates of the aircraft in the considered fixed points are calculated - i.e. at moments of measurement of the relative coordinates of operational goals. The type of algorithm performed in the BRKP 8 block depends on what parameters of the aircraft motion are included in the estimated state vector X and what parameters are used in calculating the full coordinates of the operational target. For example, errors in the basic navigation system in determining the geographical or Cartesian coordinates of an aircraft, i.e. quantities Δλ, Δφ, ΔН or ΔХ, ΔY, ΔZ, respectively, and either geographical or Cartesian coordinates of the aircraft can be used to calculate the full coordinates of the operational target. In this case, the algorithm of the BRKP 8 block is reduced to calculating the exact values of the coordinates of the aircraft at the fixed points according to the obtained estimates of their errors and from the stored rough values generated by the basic navigation system.

Точные значения координат ЛА с выхода блока БРКП 8 поступают на второй вход блока БКПОЦ 9, на первый вход которого с выхода блока БХППОЦ 4 поступают запомненные точные значения относительных координат оперативных целей, полученных в закрепленных точках. В блоке БКПОЦ 9 по этим данным осуществляется расчет точных значений координат оперативных целей с помощью алгоритма, аналогичного алгоритму блока БРПОЦ 3, но использующему точные значения координат ЛА. Получаемые при этом координаты оперативных целей являются более точными, так как из них исключены погрешности базовой навигационной системы. С выхода блока БКПОЦ 9 точные координаты оперативных целей поступают на вход блока БХУПОЦ 10, в котором осуществляется их долгосрочное хранение. С выхода блока БХУПОЦ 10, являющегося выходом КСОПОЦ, эти параметры поступают различным потребителям для использования при решении различных функциональных задач. В частности, они могут быть использованы для боевой работы по этим целям как самим ЛА, обнаружившим и уточнившим их положение, так и другими (ударными) ЛА, взаимодействующие с первым, который при этом выступает в роли разведчика. Для этого информация о точных параметрах оперативно обнаруженных целей должна быть передана на наземный командно-диспетчерский пункт и на борт других (ударных) ЛА с помощью средств межбортового обмена данными (не входящими в состав КС). Кроме этого уточненные параметры оперативных целей могут использоваться всеми взаимодействующими ЛА (как самим разведчиком, так и другими) в качестве ориентиров для уточнения местоположения самих ЛА при решении ими навигационных задач - например, в условиях наличия помех для работы высокоточных спутниковых навигационных систем. Также информация о точных параметрах оперативно обнаруженных целей, переданная на наземный командно-диспетчерский пункт, может быть использована для боевого планирования при межвидовом взаимодействии сил.The exact values of the coordinates of the aircraft from the output of the BRKP 8 block are fed to the second input of the BKPOTS 9 block, the first input of which from the output of the BHPPOC 4 block receives the remembered exact values of the relative coordinates of operational targets obtained at the fixed points. In the BKPOTS block 9, according to these data, the exact coordinates of operational targets are calculated using an algorithm similar to the algorithm of the BRPOC 3 block, but using the exact values of the coordinates of the aircraft. The resulting coordinates of operational targets are more accurate, since the errors of the basic navigation system are excluded from them. From the output of the BKPOTS 9 block, the exact coordinates of the operational goals are received at the input of the BKHPOC 10 block, in which they are stored for a long time. From the output of block BHUPOTS 10, which is the output of KSOPOTS, these parameters are supplied to various consumers for use in solving various functional problems. In particular, they can be used for combat work on these goals, both by the aircraft themselves, which detected and clarified their position, and by other (shock) aircraft, interacting with the first, which at the same time acts as a scout. To do this, information about the exact parameters of the operatively detected targets should be transmitted to the ground control tower and to the board of other (strike) aircraft using means of the onboard data exchange (not included in the SC). In addition, the refined parameters of operational targets can be used by all interacting aircraft (both by the reconnaissance and others) as reference points to clarify the location of the aircraft themselves when they solve navigation problems - for example, in the presence of interference for the operation of high-precision satellite navigation systems. Also, the information on the exact parameters of the operatively detected targets transmitted to the ground control tower can be used for combat planning during interspecific interaction of forces.

Таким образом, введение в состав комплексной системы блоков БКС 5, БФИ 6, БСФ 7, БРКП 8, БКПОЦ 9, БХУПОЦ 10 обеспечивает эффективное автоматическое уточнение записанных координат обнаруженных оперативных целей, что существенно повышает качество решения различных специальных задач боевого применения ЛА, использующих информацию об этих целях. В частности,Thus, the introduction of the BCS 5, BFI 6, BSF 7, BRKP 8, BKPOTS 9, BHUPOTS 10 blocks into the complex system provides effective automatic refinement of the recorded coordinates of detected operational targets, which significantly improves the quality of solving various special combat tasks of using aircraft using information about these goals. In particular,

- повышается точность наведения ударных ЛА на оперативно обнаруженную цель;- increases the accuracy of guidance of shock aircraft on an operatively detected target;

- обеспечивается возможность снижения времени пребывания ЛА в зоне противовоздушной обороны противника;- it is possible to reduce the time spent by the aircraft in the zone of enemy air defense;

- обеспечивается возможность увеличения вероятности поражения цели при уменьшении расчетного наряда сил;- it is possible to increase the likelihood of hitting a target while reducing the estimated force order;

- обеспечивается возможность использования оперативных целей в качестве точечных ориентиров для повышения точности ориентировки и навигации;- provides the ability to use operational goals as point landmarks to improve the accuracy of orientation and navigation;

- повышается эффективность планирования задач боевого применения.- increases the effectiveness of planning tasks for combat use.

В целом существенно повышается безопасность экипажа, боеготовность летательного аппарата и эффективность выполнения полетных заданий.In general, the safety of the crew, the combat readiness of the aircraft and the effectiveness of the performance of flight missions are substantially increased.

На примерах технической реализации показано достижение технического результата в части расширения функциональных возможностей комплексной системы определения параметров оперативных целей, а именно: автоматическая коррекция расчетных значений координат целей, вследствие чего повышается безопасность экипажа, боеготовность и эффективность применения объектов, оснащаемых КСОПОЦ.The technical implementation examples show the achievement of a technical result in terms of expanding the functionality of an integrated system for determining the parameters of operational goals, namely: automatic correction of the calculated values of the coordinates of targets, resulting in increased crew safety, combat readiness and the effectiveness of the use of facilities equipped with KSOPOC.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Гришутин В.Г. Лекции по авиационным прицельным системам стрельбы. - Киев: КВВАИУ, 1980 г.1. Grishutin V.G. Lectures on aircraft sighting systems. - Kiev: KVVAIU, 1980

2. Преснухин Л.Н., Нестеров П.В. Цифровые вычислительные машины. - М.: Высшая школа, 1981 г.2. Presnukhin L.N., Nesterov P.V. Digital computers. - M .: Higher school, 1981

3. Бабич О.А. Обработка информации в навигационных комплексах. - М.: Машиностроение, 1991 г.3. Babich O.A. Information processing in navigation systems. - M.: Engineering, 1991

4. Павлов Ю.Н., Селезнев А.В., Толстоусов Г.Н. Геоинформационные системы. М.: Машиностроение, 1978 г.4. Pavlov Yu.N., Seleznev A.V., Tolstousov G.N. Geoinformation systems. M .: Engineering, 1978

5. Медич Дж. Статистически оптимальные линейные оценки и управление. Пер. с англ. Под ред. А.С.Шаталова. М.: Энергия, 1973 г.5. Medic J. Statistically optimal linear estimates and control. Per. from English Ed. A.S. Shatalova. M .: Energy, 1973

Claims (1)

Комплексная система определения параметров оперативных целей, содержащая базовую навигационную систему, блок обзорно-прицельных средств, блок расчета параметров оперативных целей, блок хранения первичных параметров оперативных целей, причем выход базовой навигационной системы подключен к первому входу блока расчета параметров оперативных целей, выход блока обзорно-прицельных средств подключен ко второму входу блока расчета параметров оперативных целей, выход которого подключен к входу блока хранения первичных параметров оперативных целей, отличающаяся тем, что комплексная система определения параметров оперативных целей дополнительно снабжена блоком корректирующих средств, блоком формирования измерений, блоком сглаживающих фильтров, блоком расчета корректирующих поправок, блоком коррекции параметров оперативных целей, блоком хранения уточненных параметров оперативных целей, причем выход блока корректирующих средств подключен ко второму входу блока формирования измерений, к первому входу которого подключен выход базовой навигационной системы, выход блока формирования измерений подключен к входу блока сглаживающих фильтров, выход блока сглаживающих фильтров подключен ко входу блока расчета корректирующих поправок, выход блока корректирующих поправок подключен ко второму входу блока коррекции параметров оперативных целей, к первому входу которого подключен выход блока хранения первичных параметров оперативных целей, выход блока коррекции параметров оперативных целей подключен ко входу блока хранения уточненных параметров оперативных целей, выход которого является выходом комплексной системы определения параметров оперативных целей. An integrated system for determining operational targets parameters, comprising a basic navigation system, an overview and aiming means block, an operational targets parameters calculation block, a storage unit for primary operational targets parameters, the output of the basic navigation system being connected to the first input of the operational targets parameters calculation block, the output of the overview block sighting devices connected to the second input of the unit for calculating the parameters of operational goals, the output of which is connected to the input of the storage unit for the primary parameters of operational goals, characterized in that the integrated system for determining the parameters of operational goals is additionally equipped with a block of corrective tools, a block for generating measurements, a block of smoothing filters, a block for calculating corrective corrections, a block for correcting parameters for operational goals, a block for storing updated parameters for operational goals, and the output of the block for correcting means connected to the second input of the measuring unit, the first input of which is connected to the output of the base navigation system, the output of the block the formation of measurements is connected to the input of the block of smoothing filters, the output of the block of smoothing filters is connected to the input of the block for calculating corrective corrections, the output of the block of correcting corrections is connected to the second input of the block for correcting parameters of operational targets, the first input of which is connected to the output of the block for storing primary parameters of operational targets, the output of the block correction of operational targets parameters is connected to the input of the storage unit for updated operational targets parameters, the output of which is the output of the complex th system parameter determining operational objectives.
RU2008145820/11A 2008-11-19 2008-11-19 Complex system to determine parametres of operational targets RU2383468C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008145820/11A RU2383468C1 (en) 2008-11-19 2008-11-19 Complex system to determine parametres of operational targets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008145820/11A RU2383468C1 (en) 2008-11-19 2008-11-19 Complex system to determine parametres of operational targets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2383468C1 true RU2383468C1 (en) 2010-03-10

Family

ID=42135160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008145820/11A RU2383468C1 (en) 2008-11-19 2008-11-19 Complex system to determine parametres of operational targets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2383468C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523874C1 (en) * 2013-01-09 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Information control system for robot system for combat deployment
RU2652329C1 (en) * 2016-12-06 2018-04-25 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Combat support multi-functional robotic-technical complex control system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523874C1 (en) * 2013-01-09 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Information control system for robot system for combat deployment
RU2652329C1 (en) * 2016-12-06 2018-04-25 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Combat support multi-functional robotic-technical complex control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8204677B2 (en) Tracking method
US9909866B2 (en) Synthetic digital sextant for navigation
CA2085847C (en) Autonomous precision weapon delivery using synthetic array radar
US7328104B2 (en) Systems and methods for improved inertial navigation
US20060287824A1 (en) Interruption free navigator
US8560280B2 (en) Method for calculating a navigation phase in a navigation system involving terrain correlation
RU2458358C1 (en) Goniometric-correlation method of determining location of surface radio sources
US9886040B1 (en) System and method for platform alignment, navigation or targeting
CN103913181A (en) Airborne distribution type POS (position and orientation system) transfer alignment method based on parameter identification
RU2314553C1 (en) System for estimation of onboard radar accuracy characteristics
RU2392198C1 (en) Multipurpose aircraft sight-navigation hardware set
CN111102981A (en) High-precision satellite relative navigation method based on UKF
CN105241456A (en) Loitering munition high-precision combination navigation method
Andert et al. Optical-aided aircraft navigation using decoupled visual SLAM with range sensor augmentation
Zorina et al. Enhancement of INS/GNSS integration capabilities for aviation-related applications
RU2462690C1 (en) Integrated inertial satellite system for orientation and navigation
RU2383468C1 (en) Complex system to determine parametres of operational targets
RU2617373C1 (en) Optimal method of binding to mobile ground target and forecasting its parameters based on modified, invariant to underlying surface relief, elevation procedure of distance calculation
Gong et al. Airborne earth observation positioning and orientation by SINS/GPS integration using CD RTS smoothing
RU2391262C1 (en) Target sight system for aircraft
RU2232377C1 (en) Distributed information control complex for mobile objects
Runnalls et al. Terrain-referenced navigation using the IGMAP data fusion algorithm
RU2451907C1 (en) Integrated navigation and aiming system
RU2232376C1 (en) Information controlled complex of multi-mission flying vehicles
RU2232102C1 (en) Distributed information control complex of multi-functional flying vehicle group