RU2385468C1 - Method of navigating moving objects - Google Patents

Method of navigating moving objects Download PDF

Info

Publication number
RU2385468C1
RU2385468C1 RU2008144150/09A RU2008144150A RU2385468C1 RU 2385468 C1 RU2385468 C1 RU 2385468C1 RU 2008144150/09 A RU2008144150/09 A RU 2008144150/09A RU 2008144150 A RU2008144150 A RU 2008144150A RU 2385468 C1 RU2385468 C1 RU 2385468C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measured
current
map
moving objects
measurements
Prior art date
Application number
RU2008144150/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Алексеевич Хрусталев (RU)
Андрей Алексеевич Хрусталев
Юрий Васильевич Кольцов (RU)
Юрий Васильевич Кольцов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова"
Priority to RU2008144150/09A priority Critical patent/RU2385468C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2385468C1 publication Critical patent/RU2385468C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method involves using a reference map drawn using a known method before movement of the objects, selection of an area (measured area) of the reference map, drawing a current map through multibeam measurement of parametres of the measured area using waves with storage of the multibeam measurement results of slant distances using waves and increasing dimensions of the uncertainty square in the direction of movement of the moving objects within the limits of the measured area, comparison of the obtained values of the measured area of the current and reference maps, calculation of the motion path correction signal based on determination of the difference in multibeam measurement results, controlling movement of the objects by correcting their position when passing through the measured area.
EFFECT: increased reliability with calculation of the position correction signal of the method of navigating moving objects without increasing requirements for information content of the topography of the measured area.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано при построении различных систем локации, предназначенных для определения местоположения движущихся объектов с использованием волн, излучаемых в виде лучей, причем в качестве волн выступают электромагнитные и иные типы волн, которые распространяются в воздушной, водной и безвоздушной средах, и управления движением движущихся объектов.The invention relates to the field of navigation and can be used in the construction of various location systems designed to determine the location of moving objects using waves emitted in the form of rays, and the waves are electromagnetic and other types of waves that propagate in air, water and airless environments , and control the movement of moving objects.

Для обеспечения навигации движущихся объектов (ДО) определяют местоположение ДО путем измерения их текущих координат. Местоположение ДО определяют с помощью волн для применения в навигационных системах локации.To ensure the navigation of moving objects (TO) determine the location of DO by measuring their current coordinates. The location of DOs is determined using waves for use in location navigation systems.

В основе систем навигации лежат корреляционно-экстремальные способы навигации (КЭСН), обеспечивающие отыскание и слежение за оптимальным режимом движения ДО [1]. КЭСН обеспечивают измерение показателей экстремального режима ДО, обработку указанной информации и выработку управляющего воздействия для коррекции координат местоположения ДО. Наиболее часто используют картосличительные КЭСН по геофизическим полям, основанные на сравнении текущих карт местности, полученных с использованием радиоволн, с эталонными картами той же местности, априори находящимися на ДО, в основе которых лежит определение местоположения ДО с последующим управлением движением ДО путем коррекции их местоположения. Эталонные карты устанавливают на ДО до момента начала движения над заданной поверхностью местности, а текущие карты получают во время движения ДО. По отклонениям эталонных карт местности от текущих в заданной точке траектории движения ДО определяют отклонение фактической траектории от заданной. В результате сравнения эталонных и текущих карт местности вырабатывают поправки в координаты ДО для управления движением путем коррекции местоположения ДО.Navigation systems are based on correlation-extreme navigation methods (KESN), which ensure the search and tracking of the optimal mode of movement of DO [1]. KESN provide measurement of indicators of the extreme regime of BS, processing of this information and the development of control actions to correct the coordinates of the location of BS. Most often they use map-matching KESN for geophysical fields, based on a comparison of current maps of the area obtained using radio waves with reference maps of the same area, a priori located on the BS, based on determining the location of the BS with the subsequent control of the BS motion by correcting their location. Reference cards are installed on the DO until the moment the movement begins on a given surface of the terrain, and the current cards are received during the movement of the DO. The deviation of the reference terrain maps from the current at a given point of the trajectory of movement to determine the deviation of the actual trajectory from the given. As a result of comparing the reference and current terrain maps, corrections to the coordinates of the BS are generated to control the movement by correcting the location of the BS.

Сравнение эталонной и текущей карт осуществляется на основе вычисления функционалов, достигающих глобального экстремума при полном совмещении изображений указанных карт. Для обработки полученной при движении ДО информации используют разностные алгоритмы, основанные на вычислении разностей измеренных высот текущей карты.Comparison of the reference and current cards is carried out on the basis of the calculation of the functionals that reach the global extremum with full combination of images of these cards. To process the information obtained during the motion of DOs, difference algorithms are used based on the calculation of the differences in the measured heights of the current map.

Известен способ навигации движущихся объектов [2], использующийся в корреляционно-экстремальных системах навигации и заключающийся в определении местоположения ДО с использованием радиоволн, излучаемых в виде одного луча (далее радиоволн в виде луча), позволяющий снимать информацию в текущей точке.A known method of navigation of moving objects [2], used in correlation-extreme navigation systems and consisting in determining the location of DO using radio waves emitted in the form of a single beam (hereinafter referred to as radio waves in the form of a beam), allows you to take information at the current point.

Реализация способа [2] заключается в следующем.The implementation of the method [2] is as follows.

Используют информацию эталонной карты местности о навигационном поле земли, которая до начала движении находится на ДО.Use the information of the reference map of the area about the navigational field of the earth, which is located before the start of movement.

Выбирают участок местности (мерный участок).Choose a plot of land (measured plot).

Измеряют с использованием одного луча радиоволн значения высот

Figure 00000001
(индекс «т» принадлежит текущей карте) от ДО до рельефа мерного участка в i точках (i=1, 2, 3, … N) траектории движения ДО (трассы
Figure 00000002
).Heights are measured using a single beam of radio waves
Figure 00000001
(the “t” index belongs to the current map) from the BS to the relief of the measuring section at i points (i = 1, 2, 3, ... N)
Figure 00000002
)

После прохождения ДО мерного участка вычисляют отклонения

Figure 00000003
высот
Figure 00000002
, измеренные с помощью радиоволн, от высот Hoi, измеренных бародатчиком (абсолютная высота), в точках i траектории движения ДОAfter passing BEFORE the measured area, deviations are calculated
Figure 00000003
heights
Figure 00000002
measured using radio waves from the heights H oi measured by the bar sensor (absolute height), at points i of the trajectory of motion DO

Figure 00000004
Figure 00000004

Составляют для мерного участка текущую карту на основе вычисленных высот рельефа

Figure 00000003
после прохождения мерного участка, то есть получают карту высот рельефа мерного участка (плановые координаты мерного участка), для составления которой используют данные о скорости ДО и углах эволюции (тангаж, крен и курс).Draw up a current map for the measured area based on the calculated elevation heights
Figure 00000003
after passing the measured section, that is, they receive a map of the elevation of the relief of the measured section (planned coordinates of the measured section), for compiling which data are used on the velocity of DO and the angles of evolution (pitch, roll and course).

Определяют на основе эталонной карты местности трассы

Figure 00000005
(индекс «э» означает эталонную карту), направленные вдоль мерного участка с шагом j (j=1, 2, 3, … N) поперек мерного участка, соответствующим шагу эталонной карты (плановые координаты эталонной карты).Determined on the basis of a reference map of the terrain of the route
Figure 00000005
(index “e” means a reference map) directed along the measured section with a step j (j = 1, 2, 3, ... N) across the measured section corresponding to the step of the reference map (planned coordinates of the reference map).

Совмещают текущую и эталонную карты исследуемой местности.Combine the current and reference maps of the study area.

Сравнивают текущее

Figure 00000006
и эталонное
Figure 00000007
значения путем корреляционно-экстремальной обработки реализаций с использованием разностных алгоритмов КЭСН.Compare current
Figure 00000006
and reference
Figure 00000007
values by correlation-extreme processing of implementations using KESN difference algorithms.

Вычисляют сигнал коррекции местоположения ДО на основе анализа взаимных смещений эталонной и текущей карт местности мерного участка.The BS location correction signal is calculated based on an analysis of the mutual displacements of the reference and current terrain maps of the measured area.

Управляют движением ДО путем коррекции его местоположения.Control the movement of DO by correcting its location.

В данном КЭСН траектория движения ДО разделена на два последовательных участка: измерения и коррекции.In this KESN, the DO trajectory is divided into two consecutive sections: measurement and correction.

Недостатками способа [2] являются следующие:The disadvantages of the method [2] are as follows:

выработка сигнала коррекции только после пролета всего мерного участка.generation of a correction signal only after the passage of the entire measured area.

Необходимость измерения абсолютной высоты ДО над нулевым уровнем HO эталонной карты, а также необходимы дополнительные вычисления для определения средних уровней высот измеренной карты и эталонной карты. Проведение таких вычислений не позволяет реализовать оперативную обработку данных за время движения ДО над мерным участком.The need to measure the absolute height of DOs above the zero level H O of the reference map, and additional calculations are needed to determine the average elevation levels of the measured map and the reference map. Carrying out such calculations does not allow for the operational processing of data during the movement of DOs over a measured section.

Низкая точность составления текущей карты с использованием одного луча, поскольку для измерения высоты до исследуемой местности ширина луча радиоволн должна быть достаточно широкой. При этом снижается точность определения дальности до отдельных точек поверхности и, соответственно, снижается точность составления текущей карты.Low accuracy of compiling the current map using a single beam, since to measure the height to the studied area, the beam width of the radio waves should be wide enough. This reduces the accuracy of determining the range to individual points on the surface and, accordingly, decreases the accuracy of compiling the current map.

Отсутствие информации о текущем местоположении ДО в процессе движения над мерным участком, поскольку обработка измеренной информации осуществляется после прохода всего мерного участка.Lack of information about the current location of BS in the process of moving over the measured section, since the processing of the measured information is carried out after the passage of the entire measured section.

Высокие требования к информативности рельефа мерного участка с использованием одного луча, т.к. длина мерного участка ограничена.High requirements for the information content of the relief of the measured area using a single beam, because the length of the measuring section is limited.

Известен способ навигации движущихся объектов [3], выбранный за прототип.A known method of navigation of moving objects [3], selected for the prototype.

Реализация способа [3] заключается в следующем.The implementation of the method [3] is as follows.

Используют информацию эталонной карты местности о навигационном поле земли, которая до начала движении находится на ДО.Use the information of the reference map of the area about the navigational field of the earth, which is located before the start of movement.

Выбирают участок местности (мерный участок), который определяется величиной допустимых отклонений ДО по дальности.Choose a plot of land (measured plot), which is determined by the magnitude of the permissible deviations of the distance.

Текущая карта местности представлена матрицей H(nx, ny) размером Nx×Ny, а эталонная карта - матрицей НЭ(nx, ny) размером NхЭ×NуЭ. Дискретные значения nsx и nsy соответствуют горизонтальному и вертикальному смещению текущей карты относительно эталонной и отсчитываются от левого нижнего угла эталонной карты, для которого nsx=nsy=0.The current map of the area is represented by the matrix H (n x , n y ) of size N x × N y , and the reference map is represented by the matrix N Э (n x , n y ) of size N xE × N uE . The discrete values of n sx and n sy correspond to the horizontal and vertical displacement of the current map relative to the reference and are counted from the lower left corner of the reference map, for which n sx = n sy = 0.

Составляют текущую карту путем измерения параметров мерного участка с помощью радиоволн. Излучают радиоволны в виде лучей, количество которых составляет не менее трех и определяется допустимым временем измерения местоположения движущихся объектов при движении над мерным участком.Make up the current map by measuring the parameters of the measured area using radio waves. Radio waves are emitted in the form of rays, the number of which is at least three and is determined by the permissible time for measuring the location of moving objects when moving over a measured area.

Измеряют наклонные дальности до исследуемой поверхности при помощи лучей радиоволн, причем первым излучают луч, расположенный в плоскости, ортогональной плоскости горизонта исследуемой поверхности (первый луч), следующими излучают лучи, направления распространения которых не совпадают с направлением распространения первого луча, причем направления распространения одной части лучей находятся слева (по направлению движения движущихся объектов) от первого луча, а другой части - справа (по направлению движения движущихся объектов) от первого луча, причем количество лучей справа и слева от первого луча одинаковое.The inclined ranges to the surface under study are measured using radio waves, the first to emit a beam located in a plane orthogonal to the plane of the horizon of the surface to be studied (first beam), the next to emit rays whose propagation directions do not coincide with the direction of propagation of the first beam, and the propagation directions of one part rays are located to the left (in the direction of movement of moving objects) from the first ray, and the other part - to the right (in the direction of movement of moving objects) from ray, and the number of rays to the right and left of the first ray is the same.

Вычисляют по полученным данным о наклонных дальностях, а также об углах эволюции ДО координаты точек измерений в системе координат, связанной с ДО, и значения высот в этих точках.Based on the obtained data on inclined ranges, as well as on the angles of evolution of the BS, the coordinates of the measurement points in the coordinate system associated with the BS, and the heights at these points are calculated.

Вычисляют местные координаты проекции текущей точки траектории ДО на плоскость плановых координат.The local coordinates of the projection of the current point of the trajectory DO on the plane of the planned coordinates are calculated.

Определяют разности измерений первого и всех левых лучей, первого и всех правых лучей в текущем измерении, а также вычисляют разности измерений первого луча в текущем измерении и в предыдущем.The measurement differences of the first and all left rays, the first and all right rays in the current dimension are determined, and the measurement differences of the first ray in the current measurement and in the previous one are also calculated.

Текущую карту получают последовательно по мере прохождения отдельных частей мерного участка, а информация о мерном участке поступает до истечения его полного прохождения в темпе поступления измеренной информации.The current map is obtained sequentially as individual parts of the measured area are passed, and information about the measured area is received until its complete passage at the rate of receipt of the measured information.

Определяют по эталонной карте для каждого возможного положения движущихся объектов внутри квадрата неопределенности (гипотезы) положение координат в каждой точке, для которой рассчитывают высоты рельефа местности на мерном участке.Using the reference map for each possible position of moving objects within the uncertainty square (hypothesis), the position of the coordinates at each point is determined, for which the elevation of the terrain in the measuring section is calculated.

Определяют разности измерений первого и всех левых лучей, первого и всех правых лучей в текущем измерении, а также вычисляют разности измерений первого луча в текущем измерении и в предыдущем по эталонной карте для каждой гипотезы.The differences of measurements of the first and all left rays, the first and all right rays in the current measurement are determined, and the differences of measurements of the first ray in the current measurement and in the previous one from the reference map for each hypothesis are calculated.

Вычисляют для всех гипотез внутри квадрата неопределенности слагаемые показателя близости.For all hypotheses inside the square of uncertainty, the terms of the proximity indicator are calculated.

Выражение для показателя близости данных имеет вид

Figure 00000008
The expression for the proximity indicator has the form
Figure 00000008

Здесь nhx и nhy - смещения точки Or для различных гипотез; k - количество измерений;

Figure 00000009
- разность измеренных в k-м измерении значений высоты по левому и центральному лучам;
Figure 00000010
- разность измеренных в k-м измерении значений высоты по правому и центральному лучам;
Figure 00000011
- разность значений высоты измеренных в k-м и (k-1)-м измерениях;
Figure 00000012
- разность определенных для некоторой гипотезы (для определенного значения nhx и nhy) значений высоты по данным эталонной карты на k-м измерении по левому и центральному лучам;
Figure 00000013
- разность определенных для некоторой гипотезы значений высоты по данным эталонной карты на k-м измерении по правому и центральному лучам;
Figure 00000014
- разность определенных для некоторой гипотезы значений высоты по данным эталонной карты на k-м и (k-1)-м измерениях по центральному лучу.Here n hx and n hy are the displacements of the point O r for various hypotheses; k is the number of measurements;
Figure 00000009
- the difference of the height values measured in the kth measurement along the left and central rays;
Figure 00000010
- the difference of the values of height measured in the k-th measurement along the right and central rays;
Figure 00000011
- the difference in height values measured in the k-th and (k-1) -th dimensions;
Figure 00000012
- the difference of the height values determined for a certain hypothesis (for a specific value of n hx and n hy ) according to the data of the reference map in the kth dimension along the left and central rays;
Figure 00000013
- the difference of the height values determined for a certain hypothesis according to the data of the reference map in the kth dimension along the right and central rays;
Figure 00000014
- the difference of the height values determined for a certain hypothesis according to the data of the reference map at the k-th and (k-1) -th measurements along the central ray.

Проводят по завершении всех измерений поиск экстремума показателя близости. Вычисляют сигнал коррекции местоположения ДО на основе анализа взаимных смещений эталонной и текущей карт местности мерного участка.At the end of all measurements, an extremum of the proximity indicator is searched. The BS location correction signal is calculated based on an analysis of the mutual displacements of the reference and current terrain maps of the measured area.

Управляют движением ДО путем коррекции его местоположения.Control the movement of DO by correcting its location.

Недостатками способа [3] являются следующие:The disadvantages of the method [3] are the following:

высокие требования к информативности рельефа мерного участка для обеспечения высокой надежности поиска экстремума показателя близости при вычислениях сигнала коррекции местоположения ДО (надежность поиска экстремума показателя близости определяется величинами показателей близости данных в точках главного и максимального побочного минимумов, зависящих от информативности рельефа мерного участка).high requirements for the information content of the relief of the measured area to ensure high reliability of the search for the extremum of the proximity indicator when calculating the signal for correcting the location of DO (the reliability of the search for the extremum of the proximity indicator is determined by the values of the proximity indicators at the points of the main and maximum side minimums, depending on the information content of the relief of the measured area).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности вычисления сигнала коррекции местоположения способа навигации движущихся объектов без повышения требований к информативности рельефа мерного участка за счет того, что при составлении текущей карты производят накопление результатов многолучевых измерений.The technical result of the invention is to increase the reliability of the calculation of the location correction signal for the method of navigation of moving objects without increasing the information requirements of the relief of the measured area due to the fact that when compiling the current map, multipath measurements are accumulated.

Технический результат достигается тем, что в способе навигации движущихся объектов, заключающемся в использовании эталонной карты местности как априорной информации о навигационном поле, выборе участка местности (мерный участок), находящегося в пределах эталонной карты, составлении текущей карты путем вычисления плановых координат мерного участка на основе многолучевых измерений наклонных дальностей с помощью радиоволн, сравнении значений плановых координат текущей и эталонной карт, вычислении сигнала коррекции траектории движения и управлении движением движущихся объектов путем коррекции их местоположения, при составлении текущей карты производят накопление результатов многолучевых измерений наклонных дальностей с помощью волн, излучаемых в виде лучей, причем в качестве волн выступают электромагнитные и иные типы волн, которые распространяются в воздушной, водной и безвоздушной средах, а накопление результатов многолучевых измерений наклонных дальностей движущихся объектов обеспечивается увеличением размеров квадрата неопределенности в направлении движения движущихся объектов в пределах мерного участка.The technical result is achieved by the fact that in the method of navigation of moving objects, which consists in using a reference map of the area as a priori information about the navigation field, selecting a plot of terrain (measured section) located within the reference map, compiling the current map by calculating the planned coordinates of the measured section based on multipath measurements of inclined ranges using radio waves, comparing the values of the planned coordinates of the current and reference maps, calculating the signal of the correction of the motion path and controlling the movement of moving objects by correcting their location, when compiling the current map, the results of multi-beam measurements of inclined ranges are accumulated using waves emitted in the form of rays, and the waves are electromagnetic and other types of waves that propagate in air, water and airless environments and the accumulation of the results of multipath measurements of the inclined ranges of moving objects is ensured by an increase in the size of the square of uncertainty in the direction of motion Nia moving objects within the dimensional plot.

Технический результат достигается тем, что при реализации способа навигации составление текущей карты обеспечивается за счет накопления результатов многолучевых измерений наклонных дальностей, при котором по мере движения происходит увеличение размеров квадрата неопределенности в направлении движения движущихся объектов при сохранении размеров мерного участка, а в качестве волн выступают электромагнитные и иные типы волн, которые распространяются в различных средах (воздушной, водной и безвоздушной).The technical result is achieved by the fact that, when implementing the navigation method, the compilation of the current map is ensured by the accumulation of the results of multi-beam measurements of inclined ranges, in which as the motion increases, the size of the square of uncertainty in the direction of movement of moving objects while maintaining the dimensions of the measured area, and the waves act as electromagnetic and other types of waves that propagate in various environments (air, water and airless).

Способ навигации ДО поясняют следующие чертежи:The navigation method TO explain the following drawings:

- на фиг.1 приведены системы координат при определении местоположения ДО;- figure 1 shows the coordinate system when determining the location of DO;

- на фиг.2 показано измерение наклонной дальности по отдельным лучам радиоволн;- figure 2 shows the measurement of the slant range for individual beams of radio waves;

- на фиг.3 рассмотрен процесс изменения размеров квадрата неопределенности;- figure 3 describes the process of changing the size of the square of uncertainty;

- на фиг.4 показан экстремум показателя близости.- figure 4 shows the extremum of the proximity indicator.

Способ навигации ДО осуществляется следующим образом.The navigation method DO is as follows.

Используют информацию эталонной карты местности, которая изначально установлена на ДО, о навигационном поле земли.Use the information of the reference terrain map, which was originally installed on the BS, about the navigation field of the earth.

Выбирают участок местности (мерный участок) на известной (заданной) эталонной карте местности, на которую наложена координатная сетка. Мерный участок задается в виде высот рельефа в узлах координатной сетки.A site of terrain (a measured site) is selected on a known (given) reference map of the area on which the coordinate grid is superimposed. The measured area is defined as the elevation of the relief at the nodes of the coordinate grid.

Используют свойство отражения волн, в качестве которых выступают электромагнитные и иные типы волн, включая радио-, акустические волны и оптическое излучение, которые распространяются в воздушной, безвоздушной и водной средах. В дальнейшем для определенности будем использовать излучение электромагнитных волн диапазона радиоволн, свойство отражения которых используют для измерения наклонных дальностей при определении местоположения ДО.Use the property of reflection of waves, which are electromagnetic and other types of waves, including radio, acoustic waves and optical radiation, which propagate in air, airless and aqueous media. In the future, for definiteness, we will use the radiation of electromagnetic waves in the range of radio waves, the reflection property of which is used to measure slant ranges when determining the location of DOs.

Составляют текущую карту путем вычисления плановых координат мерного участка на основе измерений наклонных дальностей с помощью многолучевого режима измерения при помощи радиоволн, излучаемых в виде лучей, которые излучают в следующей последовательности.A current map is compiled by calculating the planned coordinates of the measuring area based on measurements of slant ranges using the multi-beam measurement mode using radio waves emitted in the form of rays that emit in the following sequence.

В каждом такте многолучевых измерений вначале излучают луч, направление распространения которого расположено в плоскости, ортогональной плоскости горизонта исследуемой поверхности, который будет первым лучом. Далее излучают лучи, направления распространения которых не совпадают с направлением распространения первого луча, причем направления распространения одной части лучей находятся слева (по направлению движения ДО) от первого луча, а другой части - справа (по направлению движения ДО) от первого луча. Количество лучей справа и слева от первого луча одинаковое.In each step of multipath measurements, a beam is first emitted, the propagation direction of which is located in a plane orthogonal to the plane of the horizon of the investigated surface, which will be the first beam. Then, rays are emitted whose propagation directions do not coincide with the propagation direction of the first ray, and the propagation directions of one part of the rays are to the left (in the direction of the DO) from the first ray, and the other part to the right (in the direction of the DO) of the first ray. The number of rays to the right and left of the first ray is the same.

Определяют разности результатов многолучевых измерений для вычисления показателя близости данных: определяют разности измерений первого и всех левых лучей, первого и всех правых лучей в текущем измерении, а также вычисляют разности измерений первого луча в текущем измерении и в предыдущем.Differences in the results of multipath measurements are determined to calculate the proximity indicator of data: the differences in the measurements of the first and all left rays, the first and all right rays in the current measurement are determined, and the differences in the measurements of the first ray in the current measurement and in the previous one are also calculated.

Производят накопление результатов многолучевых измерений наклонных дальностей с помощью радиоволн. В первом такте вычислений используют разности измерений первого такта вычислений: разности измерений первого и всех левых лучей во втором измерении, первого и всех правых лучей во втором измерении, а также разности измерений первого луча во втором измерении и в первом. Во втором такте вычислений дополнительно к разностям измерений первого такта вычислений используют разности измерений второго такта вычислений: разности измерений первого и всех левых лучей в третьем измерении, первого и всех правых лучей в третьем измерении, а также разности измерений первого луча в третьем измерении и во втором. В K-м такте вычислений дополнительно к разностям измерений первого, второго и последующих тактов вычисления, вплоть до (K-1)-го такта, используют разности измерений K-го такта вычислений: разности измерений первого и всех левых лучей в (K+1)-м измерении, первого и всех правых лучей в (K+1)-м измерении, а также разности измерений первого луча в (K+1)-м измерении и в K-м.The accumulation of the results of multipath measurements of inclined ranges using radio waves is carried out. In the first step of calculations, the differences of measurements of the first step of calculations are used: the differences of measurements of the first and all left rays in the second dimension, the first and all right rays in the second dimension, as well as the differences of measurements of the first ray in the second dimension and in the first. In the second calculation step, in addition to the measurement differences of the first calculation step, the measurement differences of the second calculation step are used: the measurement differences of the first and all left rays in the third dimension, the first and all right rays in the third dimension, as well as the differences of the measurements of the first ray in the third dimension and in the second . In the Kth measurement step, in addition to the measurement differences of the first, second and subsequent calculation cycles, up to the (K-1) -th step, the measurement differences of the Kth calculation step are used: the measurement differences of the first and all left rays in (K + 1 ) -th dimension, the first and all right rays in the (K + 1) -th dimension, as well as the difference in the dimensions of the first ray in the (K + 1) -th dimension and in the Kth.

Текущую карту получают последовательно по мере прохождения отдельных частей мерного участка, а информация о мерном участке поступает до истечения его полного прохождения в темпе поступления измеренной информации.The current map is obtained sequentially as individual parts of the measured area are passed, and information about the measured area is received until its complete passage at the rate of receipt of the measured information.

Проводят вычисления, аналогичные описанным выше, по эталонной карте для каждого возможного положения ДО внутри квадрата неопределенности, начальные размеры которого определяются погрешностью определения местоположения ДО на момент начала определения местоположения. Для обеспечения накопления результатов многолучевых измерений наклонных дальностей производят увеличение размеров квадрата неопределенности в направлении движения ДО в пределах мерного участка.Calculations are performed similar to those described above, using a reference map for each possible position of the DO within the uncertainty square, the initial dimensions of which are determined by the error in determining the location of the DO at the time the location is started. To ensure the accumulation of the results of multipath measurements of inclined ranges, an increase in the size of the square of uncertainty in the direction of motion of the DO within the measured section is performed.

Вычисляют для всех гипотез внутри квадрата неопределенности слагаемые показателя близости.For all hypotheses inside the square of uncertainty, the terms of the proximity indicator are calculated.

Проводят поиск экстремума показателя близости.Search for the extremum of the proximity indicator.

Вычисляют сигнал коррекции местоположения ДО на основе анализа взаимных смещений эталонной и текущей карт местности мерного участка.The BS location correction signal is calculated based on an analysis of the mutual displacements of the reference and current terrain maps of the measured area.

Управляют движением ДО путем коррекции его местоположения.Control the movement of DO by correcting its location.

Способ навигации реализуется следующим образом.The navigation method is implemented as follows.

Исходными данными для вычислений в КЭСН являются:The initial data for calculations in KESN are:

- эталонная карта, представляющая собой массив данных о рельефе местности, элементы которого представляют собой высоты рельефа в узлах координатной сетки с шагом Δ эталонной карты на плоскости Orxryr;- a reference map, which is an array of terrain data, the elements of which are the elevation of the elevation in the nodes of the coordinate grid with a step Δ of the reference map on the plane O r x r y r ;

- данные о законе аппроксимации рельефа эталонной карты между узлами координатной сетки;- data on the law of approximation of the relief of the reference map between the nodes of the coordinate grid;

- данные, определяемые углом между лучами αR радиоволн;- data determined by the angle between the rays α R of the radio waves;

- данные измерений, отличных от полученных с помощью лучей радиоволн, поступающие с каждым результатом измерений: значения угла αz крена, угла αх курса, угла αt тангажа, скорости ν ДО;- measurement data, different from those obtained with the help of radio waves, arriving with each measurement result: values of roll angle α z , course angle α x , pitch angle α t , velocity ν DO;

- текущая карта, представляющая собой набор значений наклонных дальностей по всем трем лучам, полученных в каждом измерении.- the current map, which is a set of values of inclined ranges for all three rays received in each dimension.

Выбирают участок местности (мерный участок) на известной (заданной) эталонной карте местности, на которую наложена исходная координатная сетка. Эталонная карта представляет собой двумерный массив данных.Select a terrain (measured area) on a known (specified) reference map of the area on which the original coordinate grid is superimposed. The reference map is a two-dimensional data array.

Составляют текущую карту. Реализацию способа навигации движущихся объектов рассмотрим на примере составления текущей карты с использованием радиоволн путем вычисления плановых координат мерного участка на основе измерений наклонных дальностей с помощью трехлучевого режима измерения. Лучи излучают в следующей последовательности. Вначале излучают луч, направление распространения которого расположено в плоскости, ортогональной плоскости горизонта исследуемой поверхности, который будет первым лучом. Далее излучают лучи, направления распространения которых не совпадают с направлением распространения первого луча, причем направления распространения одного луча находятся слева (по направлению движения ДО) от первого луча, а другого - справа (по направлению движения ДО) от первого луча. При проведении трехлучевых измерений луч слева - это второй луч, а луч справа - это третий луч.Make up the current map. We will consider the implementation of the navigation method for moving objects using an example of compiling a current map using radio waves by calculating the planned coordinates of the measured area based on measurements of slant ranges using a three-beam measurement mode. Rays emit in the following sequence. First, a beam is emitted whose propagation direction is located in a plane orthogonal to the horizon plane of the surface under study, which will be the first beam. Then, rays are emitted whose propagation directions do not coincide with the propagation direction of the first ray, and the propagation directions of one ray are to the left (in the direction of motion of the DO) from the first ray, and the other to the right (in the direction of motion of DO) of the first ray. When conducting three-beam measurements, the beam on the left is the second beam, and the beam on the right is the third beam.

По измеренным значениям наклонных дальностей до элементов подстилающей поверхности Dj (j∈[1, 3] - номер луча радиоволн) определяют координаты точек измерений в системе координат, связанной с ДО, а также измеряемые значения высоты рельефа Hj.The measured values of the inclined ranges to the underlying surface elements D j (j∈ [1, 3] is the number of the radio wave beam) determine the coordinates of the measurement points in the coordinate system associated with the DO, as well as the measured values of the relief height H j .

При определении координат точек будем применять следующие системы координат, показанные на фиг.1, для:When determining the coordinates of the points we will apply the following coordinate systems shown in figure 1, for:

- эталонной карты рельефа местности (большой прямоугольник на фиг.1);- a reference map of the terrain (large rectangle in figure 1);

- квадрата неопределенности (квадрат на фиг.1);- square of uncertainty (square in figure 1);

- возможных положений ДО внутри квадрата неопределенности в момент начала измерений (точки на фиг.1) и точек траектории ДО, в которых производят измерения (ромбы на фиг.1).- possible DO positions inside the uncertainty square at the time of the beginning of measurements (points in FIG. 1) and points of the DO trajectory at which measurements are made (diamonds in FIG. 1).

Местная плановая система координат является левой прямоугольной декартовой системой координат Orxryrzr с началом Or. При этом оси Orxr и Oryr лежат в плоскости местного горизонта, то есть xr и yr являются плановыми координатами ДО. Относительно плоскости Orxryr определяют высоты рельефа местности и ДО. Таким образом, указанные высоты являются соответствующими значениями координаты zr. Начало координат Or выбрано так, что ось Oryr направлена в расчетную точку появления ДО над участком местности, соответствующим эталонной карте. Ось Oryr считается коллинеарной по отношению к горизонтальной составляющей расчетного вектора скорости ДО (фиг.1). Местная плановая система координат неподвижна и связана с эталонной картой.The local planning coordinate system is the left rectangular Cartesian coordinate system O r x r y r z r with the origin O r . In this case, the axes O r x r and O r y r lie in the plane of the local horizon, that is, x r and y r are the planned coordinates of BS. Relative to the plane O r x r y r determine the elevation of the terrain and BS. Thus, the indicated heights are the corresponding values of the coordinate z r . The origin of the coordinates O r is chosen so that the axis O r y r is directed to the calculated point of the appearance of BS over the area corresponding to the reference map. The axis O r y r is considered collinear with respect to the horizontal component of the calculated velocity vector DO (Fig. 1). The local planning coordinate system is fixed and connected to the reference map.

Для того чтобы привязать плановые координаты к эталонной карте, используют дискретную плановую систему координат. При этом оси Nx и Ny сонаправлены с осями местной системы Orxryr (фиг.1). Нулевым индексам в дискретной системе координат соответствует левый нижний угол эталонной карты. Предполагаемое значение дискретных координат ДО в момент начала сбора данных Or обозначим как (nxrЭ, nуrЭ). Связь между координатами дискретной и местной плановых систем координат определяется выражениями видаIn order to attach the planned coordinates to the reference map, use the discrete planned coordinate system. In this case, the axes N x and N y are aligned with the axes of the local system O r x r y r (Fig. 1). Zero indices in the discrete coordinate system correspond to the lower left corner of the reference map. The assumed value of the discrete coordinates of DO at the time of the beginning of data collection O r is denoted as (n xrЭ , n урЭ ). The relationship between the coordinates of the discrete and local planning coordinate systems is determined by expressions of the form

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

где Δ - шаг сетки эталонной карты.where Δ is the grid step of the reference map.

При определении координат точек измерений в виде точек пересечения подстилающей поверхности и лучей радиоволн используют систему координат, связанную с текущим положением ДО. Начало координат этой системы (точка Оа) поместим в текущую точку проекции траектории ДО на плоскость плановых координат. Ось Оаха по направлению совпадает с текущим направлением вектора скорости ДО.When determining the coordinates of measurement points in the form of intersection points of the underlying surface and the rays of radio waves, a coordinate system is used that is associated with the current position of the DO. The origin of this system (point O a ) will be placed at the current projection point of the DO trajectory on the plane of the planned coordinates. On the x axis and the direction and coincides with the current direction to the velocity vector.

Для каждого луча j систему уравнений, используя фиг.2, получим в следующем видеFor each ray j, the system of equations using figure 2, we obtain in the following form

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

По полученным данным о скорости и углах эволюции определяют координаты проекции точки траектории ДО на плоскость плановых координат.The obtained data on the speed and evolution angles determine the coordinates of the projection of the point of the trajectory DO on the plane of the planned coordinates.

Для первого измерения эти координаты считаются нулевыми (то есть положение ДО во время первого измерения совпадает с началом координат системы Orxryr)For the first measurement, these coordinates are considered to be zero (that is, the position of DO during the first measurement coincides with the origin of the system O r x r y r )

Figure 00000020
,
Figure 00000021
Figure 00000020
,
Figure 00000021

Местные координаты ДО во время выполнения следующих измерений вычисляют по рекуррентным соотношениямThe local coordinates of the BS during the following measurements are calculated using recurrence relations

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

где

Figure 00000024
и
Figure 00000025
- координаты проекции текущего положения ДО на плоскость плановых координат,
Figure 00000026
- курс ДО в текущей точке измерений (угол между вектором скорости ДО и осью Orxr), Тс - период поступления измеренных данных, i=1, 2, … - номер текущего измерения.Where
Figure 00000024
and
Figure 00000025
- the coordinates of the projection of the current position of DO on the plane of the plan coordinates,
Figure 00000026
- DO course at the current measurement point (angle between the DO velocity vector and the axis O r x r ), Т с - period of receipt of measured data, i = 1, 2, ... - number of the current measurement.

Зная координаты точек измерений в системе координат, связанной с ДО, (Oaxaya) и местные координаты начала Оа, определяют координаты точек измерений в плановой системе координатKnowing the coordinates of the measurement points in the coordinate system associated with DO, (O a x a y a ) and the local coordinates of the origin O a , determine the coordinates of the measurement points in the planned coordinate system

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Производят накопление результатов многолучевых измерений наклонных дальностей с помощью волн. В первом такте вычислений используют разности измерений первого такта вычислений: разности измерений первого и второго лучей во втором измерении, первого и третьего лучей во втором измерении, а также разности измерений первого луча во втором измерении и в первом. Во втором такте вычислений дополнительно к разностям измерений первого такта вычислений используют разности измерений второго такта вычислений: разности измерений первого и второго лучей в третьем измерении, первого и третьего лучей в третьем измерении, а также разности измерений первого луча в третьем измерении и во втором. В K-м такте вычислений дополнительно к разностям измерений первого, второго и последующих тактов вычисления, включая (K-1)-й такт, используют разности измерений K-го такта вычислений: разности измерений первого и второго лучей в (K+1)-м измерении, первого и третьего лучей в (K+1)-м измерении, а также разности измерений первого луча в (K+1)-м измерении и в K-м.The accumulation of the results of multi-beam measurements of inclined ranges using waves. In the first cycle of calculations, the differences of measurements of the first cycle of calculations are used: the differences of measurements of the first and second rays in the second dimension, the first and third rays in the second dimension, as well as the differences of measurements of the first ray in the second dimension and in the first. In the second calculation step, in addition to the measurement differences of the first calculation step, the measurement differences of the second calculation step are used: the measurement differences of the first and second rays in the third dimension, the first and third rays in the third dimension, as well as the measurement differences of the first ray in the third dimension and in the second. In the Kth calculation step, in addition to the measurement differences of the first, second and subsequent calculation cycles, including the (K-1) -th cycle, the measurement differences of the Kth calculation cycle are used: the measurement differences of the first and second rays in (K + 1) - m dimension, the first and third rays in the (K + 1) -th dimension, as well as the difference in the measurements of the first ray in the (K + 1) -th dimension and in the Kth.

Для каждого из возможных положений ДО в пределах квадрата неопределенности вычисляют координаты точек измерений в плановой системе координат, которые определяют какFor each of the possible BS positions within the uncertainty square, the coordinates of the measurement points in the planned coordinate system are calculated, which are defined as

Figure 00000029
Figure 00000029

Figure 00000030
Figure 00000030

где nhx и nhy - смещения точки Or для различных гипотез, определенные в узлах координатной сетки эталонной карты.where n hx and n hy are the displacements of the point O r for various hypotheses, defined at the nodes of the coordinate grid of the reference map.

Проводят вычисления разности результатов многолучевых измерений для вычисления показателя близости данных по эталонной карте для каждого возможного положения ДО внутри квадрата неопределенности, начальные размеры которого определяются погрешностью определения местоположения ДО на момент начала определения местоположения.The difference between the multipath measurements is calculated to calculate the proximity indicator of the data on the reference map for each possible position of the DO within the uncertainty square, the initial dimensions of which are determined by the error in determining the location of the DO at the time the location is started.

Вычисляют для каждого из возможных положений ДО в пределах квадрата неопределенности (для всех гипотез) слагаемые показателя близости.For each of the possible DO positions within the square of uncertainty (for all hypotheses), the terms of the proximity indicator are calculated.

Вычисляют для всех гипотез внутри квадрата неопределенности слагаемые показателя близости РРЕЗ, определяемого выражениемFor all hypotheses inside the uncertainty squared, the terms of the proximity indicator P REZ are determined by the expression

Figure 00000031
Figure 00000031

Здесь Р(k) - значения показателя близости, определенные следующим образом (фиг.4).Here P (k) - values of the proximity indicator, defined as follows (figure 4).

Для первого такта вычислений показатель близости имеет видFor the first cycle of calculations, the proximity indicator has the form

Figure 00000032
Figure 00000032

Выражение для Р(1) определяется какThe expression for P (1) is defined as

Figure 00000033
Figure 00000033

Аналогично (11) будет определен показатель близости для всех последующих измерений, включая последнее. Причем для последующих измерений для обеспечения накопления результатов многолучевых измерений наклонных дальностей размеры квадрата неопределенности в направлении движения ДО будут увеличиваться в пределах мерного участка (фиг.3) от N1 до NR.Similarly to (11), the proximity indicator will be determined for all subsequent measurements, including the last. Moreover, for subsequent measurements to ensure the accumulation of the results of multi-beam measurements of inclined ranges, the dimensions of the square of uncertainty in the direction of motion of the DO will increase within the measured area (figure 3) from N 1 to N R.

Условием увеличения размеров квадрата неопределенности на шаг координатной сетки в направлении движения ДО является переход координат точек измерений в плановой системе координат через координатную сетку.A condition for increasing the size of the square of uncertainty per step of the coordinate grid in the direction of motion of the DO is the transition of the coordinates of the measurement points in the planned coordinate system through the coordinate grid.

Для первого измерения получим P(1)=P(nhx,nhy)|k=1, для второго измерения P(2)=P(nhx,nhy)|k=2 (при отсутствии перехода координат точек измерений в плановой системе координат через координатную сетку) или в общем виде получимFor the first measurement, we obtain P (1) = P (n hx, n hy ) | k = 1, for the second measurement, P (2) = P (n hx , n hy ) | k = 2 (in the absence of a transition of the coordinates of the measurement points in the planned coordinate system through the coordinate grid) or in general we get

Figure 00000034
Figure 00000034

Для второго такта вычислений показатель близости имеет видFor the second cycle of calculations, the proximity indicator has the form

Figure 00000035
Figure 00000035

Выражение для Р(2) имеет видThe expression for P (2) has the form

Figure 00000036
Figure 00000036

Для K-то такта вычислений (вычисляют разность измеренных в (K+1)-м измерении значений высоты) показатель близости имеет видFor the Kth step of the calculations (calculate the difference of the height values measured in the (K + 1) th measurement), the proximity indicator has the form

Figure 00000037
Figure 00000037

Выражение для Р(K) определяется какThe expression for P (K) is defined as

Figure 00000038
Figure 00000038

Здесь K - количество тактов вычислений;

Figure 00000039
- разность измеренных в k-м измерении значений высоты по первому и второму лучам;
Figure 00000040
- разность измеренных в k-м измерении значений высоты по первому и третьему лучам;
Figure 00000041
- разность значений высоты, измеренных в k-м и (k-1)-м измерениях;
Figure 00000042
- разность определенных для некоторой гипотезы (для определенного значения nhx и nhy) значений высоты по данным эталонной карты на k-м измерении по первому и второму лучам;
Figure 00000043
- разность определенных для некоторой гипотезы значений высоты по данным эталонной карты на k-м измерении по первому и третьему лучам;
Figure 00000044
- разность определенных для некоторой гипотезы значений высоты по данным эталонной карты на k-м и (k-1)-м измерениях по первому лучу.Here K is the number of clock cycles of calculations;
Figure 00000039
- the difference measured in the k-th measurement of the height values for the first and second rays;
Figure 00000040
- the difference of the height values measured in the k-th measurement in the first and third rays;
Figure 00000041
- the difference in height values measured in the k-th and (k-1) -th dimensions;
Figure 00000042
- the difference of the height values determined for a certain hypothesis (for a specific value of n hx and n hy ) according to the data of the reference map in the kth dimension according to the first and second rays;
Figure 00000043
- the difference of the height values determined for a certain hypothesis according to the data of the reference map in the kth dimension according to the first and third rays;
Figure 00000044
- the difference of the height values determined for a certain hypothesis according to the data of the reference map on the k-th and (k-1) -th measurements on the first ray.

Проводят поиск экстремума показателя близости (в случае дифференциально-разностного алгоритма - минимума), который представляет собой функцию местоположения ДО в плановых координатах в момент начала измерений внутри квадрата неопределенности. Показатель близости может, например, иметь вид, показанный на фиг.4. Аргументы показателя, при которых достигается глобальный экстремум, и являются значениями (в узлах сетки эталонной карты) поправок к координатам.A search is made for the extremum of the proximity indicator (in the case of the differential-difference algorithm — the minimum), which is a function of the location of DOs in the planned coordinates at the time the measurements begin inside the uncertainty square. The proximity indicator may, for example, have the form shown in FIG. 4. The arguments of the indicator at which the global extremum is reached are the values (in the grid nodes of the reference map) of the corrections to the coordinates.

Вычисляют сигнал коррекции местоположения ДО.A BS position correction signal is calculated.

Управляют движением ДО путем коррекции его местоположения.Control the movement of DO by correcting its location.

Способ основан на накоплении результатов многолучевых измерений наклонных дальностей, при котором по мере движения движущихся объектов происходит увеличение размеров квадрата неопределенности в направлении их движения при сохранении размеров мерного участка. При этом происходит синтезирование траектории движения ДО на мерном участке, необходимой для измерений.The method is based on the accumulation of the results of multi-beam measurements of inclined ranges, in which, as the moving objects move, the size of the uncertainty square increases in the direction of their movement while maintaining the dimensions of the measured section. In this case, the trajectory of the DO motion is synthesized in the measured section necessary for measurements.

Эффект достигается за счет того, что происходит накопление результатов многолучевых измерений наклонных дальностей с увеличением количества положений ДО, в которых производятся многолучевые измерения наклонных дальностей, накапливаемые при вычислениях (удлиняется траектория ДО, необходимая для измерений).The effect is achieved due to the fact that the results of multipath measurements of inclined ranges are accumulated with an increase in the number of DO positions in which multipath measurements of inclined ranges are accumulated during calculations (the path of the DO required for measurements is lengthened).

Надежность вычисляют на основе выраженияReliability is calculated based on the expression

Figure 00000045
Figure 00000045

где Cmax=1 - максимальное значение показателя близости данных, Cmin0 и Cmin1 - величины показателя близости данных в точках главного и максимального побочного минимумов.where C max = 1 is the maximum value of the data proximity indicator, C min0 and C min1 are the values of the data proximity indicator at the points of the main and maximum incidental minima.

Для проверки предложенного способа навигации ДО были проведены его исследования. Для этого моделировались процессы, происходящие в системе навигации. Полученные результаты сравнивались с результатами, полученными при использовании способа-прототипа.To verify the proposed method of navigation, BS studies were conducted. For this, the processes occurring in the navigation system were simulated. The results obtained were compared with the results obtained using the prototype method.

При сравнении надежность вычислений при использовании предложенного способа навигации выбиралась за исходную и считалась равной 100%.When comparing the reliability of calculations using the proposed navigation method, it was chosen as the initial one and was considered equal to 100%.

Результаты исследований показали, что надежность поиска экстремума показателя близости при вычислениях сигнала коррекции местоположения ДО достигает:The research results showed that the reliability of the search for the extremum of the proximity indicator in the calculation of the signal for correcting the location of DO reaches:

- 63% при среднеквадратическом отклонении поверхности (СКО), равном 20 м (низкая информативность рельефа);- 63% with a standard deviation of the surface (RMS) equal to 20 m (low informational content of the relief);

- 85% при СКО=50 м (средняя информативность рельефа);- 85% at RMS = 50 m (average informational content of the relief);

- 88% при СКО=100 м (высокая информативность рельефа).- 88% at RMS = 100 m (high information content of the relief).

Таким образом, экспериментальные исследования путем моделирования способов навигации ДО показали, что предложенный способ позволяет повысить надежность поиска экстремума показателя близости при вычислениях сигнала коррекции местоположения:Thus, experimental studies by modeling methods of navigation BEFORE showed that the proposed method improves the reliability of the search for the extremum of the proximity indicator in the calculation of the signal location correction:

- на 58,7% по сравнению со способом-прототипом при низкой информативности рельефа;- by 58.7% compared with the prototype method with low information content of the relief;

- на 17,6% по сравнению со способом-прототипом при средней информативности рельефа;- by 17.6% compared with the prototype method with an average information content of the relief;

- на 13,6% по сравнению со способом-прототипом при высокой информативности рельефа.- 13.6% compared with the prototype method with high information content of the relief.

Важно отметить, что наибольший выигрыш (более чем в полтора раза) получается при низкой информативности рельефа.It is important to note that the greatest gain (more than one and a half times) is obtained with a low information content of the relief.

Результаты исследований подтвердили, что повышение надежности при вычислениях сигнала коррекции местоположения способа навигации движущихся объектов по сравнению с прототипом достигается вне зависимости от информативности рельефа мерного участка.The research results confirmed that the increase in reliability in the calculation of the signal for correcting the location of the navigation method of moving objects in comparison with the prototype is achieved regardless of the informativeness of the relief of the measured area.

Таким образом, данный способ навигации ДО имеет существенное отличие от известных способов навигации, обеспечивает высокую надежность поиска экстремума показателя близости при вычислениях сигнала коррекции местоположения ДО.Thus, this method of navigation DO has a significant difference from the known methods of navigation, provides high reliability search for the extremum of the proximity indicator in the calculation of the signal for correcting the location of DO.

Поэтому способ навигации движущихся объектов имеет преимущества перед аналогом и прототипом.Therefore, the method of navigation of moving objects has advantages over analog and prototype.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Белоглазов И.Н., Джангава Г.И., Чигин Г.П. Основы навигации по геофизическим полям. - М.: Наука, 1985. - 328 с. (с.10-11, 19-22, 25-34).1. Beloglazov I.N., Dzhangava G.I., Chigin G.P. Fundamentals of navigation through geophysical fields. - M .: Nauka, 1985 .-- 328 p. (p. 10-11, 19-22, 25-34).

2. Потапов А.А. К теории функционалов стахостических полей обратного рассеяния. // Радиотехника и электроника. - 2007. - Март. - Т.52. - N3. - C.261-310.2. Potapov A.A. On the theory of functionals of stachostic backscattering fields. // Radio engineering and electronics. - 2007. - March. - T.52. - N3. - C.261-310.

3. Патент РФ 2284544, МПК G01S 5/02, G01C 21/20. Способ навигации летательных аппаратов. / Хрусталев А.А., Кольцов Ю.В., Рындык А.Г., Плужников А.Д., Потапов Н.Н., Егоров С.Н. // Изобретения. - 2005. - N27 от 27.09.2006 г. (прототип).3. RF patent 2284544, IPC G01S 5/02, G01C 21/20. The way to navigate aircraft. / Khrustalev A.A., Koltsov Yu.V., Ryndyk A.G., Pluzhnikov A.D., Potapov N.N., Egorov S.N. // Inventions. - 2005. - N27 from 09/27/2006 (prototype).

Claims (1)

Способ навигации движущихся объектов, заключающийся в использовании эталонной карты местности как априорной информации о навигационном поле, выборе участка местности (мерный участок), находящегося в пределах эталонной карты, составлении текущей карты путем вычисления плановых координат мерного участка на основе многолучевых измерений наклонных дальностей с помощью радиоволн, сравнении значений плановых координат текущей и эталонной карт, вычислении сигнала коррекции траектории движения и управлении движением движущихся объектов путем коррекции их местоположения, отличающийся тем, что при составлении текущей карты производят накопление результатов многолучевых измерений наклонных дальностей с помощью волн, излучаемых в виде лучей, причем в качестве волн выступают электромагнитные и иные типы волн, которые распространяются в воздушной, водной и безвоздушной средах, а накопление результатов многолучевых измерений наклонных дальностей движущихся объектов обеспечивается увеличением размеров квадрата неопределенности в направлении движения движущихся объектов в пределах мерного участка. A method of navigating moving objects, which consists in using a reference map of the area as a priori information about the navigation field, selecting a plot of the terrain (measured area) within the reference map, compiling the current map by calculating the planned coordinates of the measured area based on multi-beam measurements of slant ranges using radio waves , comparing the values of the planned coordinates of the current and reference maps, calculating the signal of the correction of the trajectory of motion and controlling the movement of moving objects correction of their location, characterized in that when compiling the current map, the results of multipath measurements of inclined ranges are accumulated using waves emitted in the form of rays, and the waves are electromagnetic and other types of waves that propagate in air, water and airless environments, and the accumulation of the results of multipath measurements of the inclined ranges of moving objects is ensured by an increase in the size of the square of uncertainty in the direction of motion of moving objects within the measured area.
RU2008144150/09A 2008-11-06 2008-11-06 Method of navigating moving objects RU2385468C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008144150/09A RU2385468C1 (en) 2008-11-06 2008-11-06 Method of navigating moving objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008144150/09A RU2385468C1 (en) 2008-11-06 2008-11-06 Method of navigating moving objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2385468C1 true RU2385468C1 (en) 2010-03-27

Family

ID=42138459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008144150/09A RU2385468C1 (en) 2008-11-06 2008-11-06 Method of navigating moving objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2385468C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515469C1 (en) * 2012-11-22 2014-05-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method of aircraft navigation
RU2563320C2 (en) * 2013-01-22 2015-09-20 Василий Константинович Фёдоров Method of detection and determination of spatial location of moving air objects of man-made origin by measurement of intensity of isotropic space relict radiation
RU2615984C2 (en) * 2012-02-10 2017-04-12 Таль Assessment method of arrival navigation signals direction to receiver after reflection from walls in satellite positioning system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615984C2 (en) * 2012-02-10 2017-04-12 Таль Assessment method of arrival navigation signals direction to receiver after reflection from walls in satellite positioning system
RU2515469C1 (en) * 2012-11-22 2014-05-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method of aircraft navigation
RU2563320C2 (en) * 2013-01-22 2015-09-20 Василий Константинович Фёдоров Method of detection and determination of spatial location of moving air objects of man-made origin by measurement of intensity of isotropic space relict radiation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6639553B2 (en) Passive/ranging/tracking processing method for collision avoidance guidance
Zhang et al. Line segment based map building and localization using 2D laser rangefinder
JP3485336B2 (en) Method and apparatus for determining the position of a vehicle
JP5589900B2 (en) Local map generation device, global map generation device, and program
CN103616036B (en) A kind of airborne sensor systematic error estimation based on cooperative target and compensation method
CN105866762A (en) Laser-radar automatic calibration method and device thereof
US9943959B2 (en) Map localizing with partially obstructed ranging devices for autonomous robots and vehicles
CN108061889A (en) AIS and the correlating method of radar angular system deviation
JP2021184280A (en) Aircraft landing system and method
RU2611564C1 (en) Method of aircrafts navigation
RU2471152C1 (en) Method of aircraft navigation
RU2623452C1 (en) Method of navigation of moving objects
EP3872454A1 (en) Measurement accuracy calculation device, host position estimation device, control method, program, and storage medium
RU2515469C1 (en) Method of aircraft navigation
RU2338158C1 (en) Method for aircraft navigation
RU2559820C1 (en) Method for navigation of moving objects
Zhu et al. Real-time, environmentally-robust 3d lidar localization
RU2385468C1 (en) Method of navigating moving objects
RU2284544C1 (en) Method of navigation of flying vehicles
RU2680969C1 (en) Method of aircraft navigation
CN107340529A (en) A kind of spaceborne frequency measurement localization method, device and system
CN112731337B (en) Map construction method, device and equipment
RU2340874C1 (en) Aircraft navigation method
Inzartsev et al. AUV application for inspection of underwater communications
RU2426073C1 (en) Navigation method of moving objects

Legal Events

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

Effective date: 20181107