RU2593457C1 - Способ измерения курсовой скорости объекта - Google Patents
Способ измерения курсовой скорости объекта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2593457C1 RU2593457C1 RU2015135434/07A RU2015135434A RU2593457C1 RU 2593457 C1 RU2593457 C1 RU 2593457C1 RU 2015135434/07 A RU2015135434/07 A RU 2015135434/07A RU 2015135434 A RU2015135434 A RU 2015135434A RU 2593457 C1 RU2593457 C1 RU 2593457C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- distance
- formula
- measurement
- point
- radial velocity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах ближней радиолокации для измерения курсовой скорости объекта. Достигаемый технический результат - измерение курсовой скорости объекта при визировании объекта к его курсу под углами больше нуля и меньше 90°. Указанный результат достигается за счет того, что в способе измерения курсовой скорости объекта из точки пространства, вынесенной с курса объекта, производят измерение радиальной скорости объекта и расстояния от вынесенной точки до объекта, через промежуток времени больше двух секунд, производят второе измерение его радиальной скорости и расстояния от вынесенной точки до объекта, после чего по формуле (4) определяют расстояние, пройденное объектом по курсу за время между первым и вторым измерениями, по формуле (4):
где с - расстояние, пройденное объектом за время t; t - время между измерениями значений первой Vr1 и второй Vr2 радиальной скорости объекта, затем определяют полупериметр p треугольника abc, который равен 0,5(a+b+c), далее определяют по формуле (6):
где r=√(p-a)·(p-b)·(p-c)/p;
a - расстояние от объекта до вынесенной точки, при первом измерении радиальной скорости объекта;
b - расстояние от объекта до вынесенной точки измерения, при втором измерении радиальной скорости объекта;
с - расстояние, пройденное объектом за время t;
p - полупериметр треугольника abc, равный 0,5(a+b+c);
В - угол между линией первого визирования объекта и его курсом, равный 2arctg[r/(p-b)], определяют угол В между линией первого визирования объекта и его курсом, который равен 2arctg[r/(p-b)], а курсовую скорость рассчитывают по формуле (7):
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах ближней радиолокации для измерения курсовой скорости объекта по двум последовательно измеренным значениям его радиальной скорости.
Известен способ измерения радиальной скорости движущегося объекта, основанный на эффекте Доплера - трансформации частоты подвижным объектом (Теоретические основы радиолокации, под редакцией Ширмана Я.Д, М., Советское радио, 1970 г., стр. 51).
Измеряют трансформацию несущей частоты радиосигнала подвижным объектом по формуле: Fд=2fovr/c=2vr/λo,
где Fд - доплеровская поправка частоты (частота Доплера);
fo - несущая частота измерителя скорости;
vr - радиальная скорость движущегося объекта (в направлении на измеритель);
с - скорость света;
λо - рабочая длина волны измерителя скорости.
Из этого уравнения, решенного относительно радиальной скорости объекта, определяют ее по формуле:
Общим признаком аналога и изобретения является способ измерения радиальной скорости объекта.
Недостатком аналога является невозможность измерения курсовой скорости объекта при визировании объекта к его курсу под углами больше нуля и меньше 90°.
Известен «Способ измерения радиальной скорости объекта и устройство для его осуществления», принятое за прототип изобретения (Патент РФ №2535487, МПК G01S 13/58, 2013 г.). Устройство содержит: генератор одиночного прямоугольного импульса высокой частоты (ВЧ), передающую и приемную антенны, выключатель принимаемого радиосигнала, таймер и измеритель фазы. Выход генератора ВЧ соединен с входом передающей антенны и входом опорного радиосигнала измерителя фазы. Выход приемной антенны соединен с входом выключателя принимаемого радиосигнала, а его выход с сигнальным входом измерителя фазы. Выход таймера соединен с входом управляющего сигнала выключателя принимаемого радиосигнала.
Общим признаком прототипа и изобретения является способ измерения радиальной скорости объекта.
Недостатком прототипа является невозможность измерения курсовой скорости объекта при визировании объекта к его курсу под углами больше нуля.
Техническим результатом изобретения является устранение недостатков аналога - измерение курсовой скорости объекта при углах визирования к курсу больше нуля.
Изобретение поясняется фиг. 1, на которой представлена схема измерения курсовой скорости объекта и введены обозначения.
Горизонтальная линия со стрелкой обозначает направление движения объекта, курс;
И - точка пространства, вынесенная с курса объекта, где находится измеритель радиальной скорости;
t1 - время первого измерения радиальной скорости объекта и расстояния от точки И до объекта;
t2 - время второго измерения радиальной скорости объекта и расстояния от точки И до объекта;
t - время между первым t1 и вторым t2 измерениями значений радиальных скоростей объекта;
а - расстояние от точки И до объекта при первом измерении радиальной скорости объекта Vr1;
b - расстояние от точки И до объекта при втором измерении радиальной скорости объекта Vr2;
с - расстояние, пройденное объектом по курсу, за время t;
abc - треугольник, образованный расстояниями a, b и c.
B - угол между направлением первого визирования объекта и его курсом (B>0);
V - курсовая скорость объекта.
Из построений фиг. 1 следует, что:
Из формулы (1) следует, что курсовая скорость объекта V определяется по формуле:
Средняя радиальная скорость объекта за время измерения t равна:
где Vr1 - радиальная скорость объекта при первом измерении;
Vr2 - радиальная скорость объекта при втором измерении.
Расстояние с, пройденное объектом по курсу за время t, равно:
где t - время между первым t1 и вторым t2 измерениями значений радиальных скоростей объекта.
Для определения курсовой скорости объекта V по формуле (2), определяют значение угла В треугольника abc по известным длинам его сторон a, b и с (фиг. 1) (Бронштейн И.Н. и Семендяев К.А. «Справочник по математике», М., ГИТТЛ, 1954 г., стр. 187).
Обозначим буквой p полупериметр треугольника abc, который равен 0,5(a+b+c). Буквой r обозначим математическое выражение:
Тангенс угла В/2 равен:
Курсовую скорость V объекта по результатам измерения двух значений радиальной скорости определяют по формуле (6), угол В равен 2arctg[r/(p-b)]:
Способ измерения скорости объекта состоит в следующем.
Из точки пространства, вынесенной с курса объекта, производят измерение радиальной скорости объекта и расстояния от вынесенной точки до объекта. Через промежуток времени больше двух секунд, производят второе измерение его радиальной скорости и расстояния от вынесенной точки до объекта. После чего по формуле (4) определяют расстояние, пройденное объектом по курсу за время между первым и вторым измерениями, по формуле (4):
где с - расстояние, пройденное объектом за время t; t - время между измерениями значений первой Vr1 и второй Vr2 радиальной скорости объекта. Затем определяют полупериметр p треугольника abc, который равен 0,5(a+b+c), далее по формуле (5):
где r=√(p-a)·(p-b)·(p-c)/p;
а - расстояние от объекта до вынесенной точки, при первом измерении радиальной скорости объекта;
b - расстояние от объекта до вынесенной точки измерения, при втором измерении радиальной скорости объекта;
с - расстояние, пройденное объектом за время t;
p - полупериметр треугольника abc, равный 0,5(a+b+c).
Курсовую скорость V объекта, по результатам измерения двух значений радиальной скорости, определяют по формуле (2), из равенства (6) угол В, между линией первого визирования объекта и его курсом, равен 2arctg[r/(p-b)]:
В качестве устройства для измерений радиальной скорости объекта и расстояния до него может быть использовано устройство по изобретению авт. св. №590687, МПК G01S 13/58, 1976 г. Оно содержит: приемную антенну и последовательно соединенные генератор высокой частоты, фазовый детектор, усилитель постоянного тока и блок управления, выход которого соединен с входом генератора высокой частоты, соединенного с передающей антенной; выход усилителя постоянного тока соединен с входом блока измерения частоты. Устройство также содержит частотно-сдвигающий блок, датчик величины опорной частоты и блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока измерения частоты.
Также может быть использован способ измерения радиальной скорости движущегося объекта и расстояния до него (Изобретение патент РФ №2535487, G01S 3/58, 2013). Способ состоит в том, что облучают объект сигналом при одновременном приеме в обратном направлении принимаемого сигнала, отраженного от объекта, принятый сигнал фильтруют с помощью фильтра несущей частоты, за отрезок времени (t2-t1) измеряют набег фазы ф в принятом сигнале, а радиальную скорость объекта определяют по формуле:
V=ф·λ/4π(t2-t1),
где ф - набег фазы в принимаемом сигнале, за время измерения радиальной скорости, который пропорционален расстоянию до объекта; расстояние до объекта L определяют по формуле: L=ф·λ/4π;
λ - длина волны сигнала, облучающего объект;
t1 и t2 - моменты времени начала и конца измерения набега фазы.
Пример реализации изобретения по измеренным величинам: Vr1=0,16 км/сек (576 км/час); Vr2=0,12 км/сек (432 км/час); Vrcp=0,14 км/сек (504 км/час); t=10 сек; a=5 км, b=4 км, c=t·Vrcp=1,4 км, p=0,5(a+b+c)=5,2 км; r=√(p-a)·(p-b)·(p-c)/p=0,42,
V=Vr1/cos{2arctg[r/(p-b)]}=0,18 км/сек.
Курсовая скорость объекта V равна 648 км/час, что на 11% больше первой радиальной скорости Vr1, равной 576 км/час.
Отличительные признаки изобретения
Через промежуток времени больше двух секунд, производят второе измерение его радиальной скорости и расстояния от вынесенной точки до объекта, после чего по формуле (4) определяют расстояние, пройденное объектом по курсу за время между первым и вторым измерениями, по формуле (4):
где c - расстояние, пройденное объектом за время t; t - время между измерениями значений первой Vr1 и второй Vr2 радиальной скорости объекта, затем определяют полупериметр p треугольника abc, который равен 0,5(a+b+c), далее по формуле (6):
где r=√(p-a)·(p-b)·(p-c)/p;
а - расстояние от объекта до вынесенной точки, при первом измерении радиальной скорости объекта;
b - расстояние от объекта до вынесенной точки измерения, при втором измерении радиальной скорости объекта;
с - расстояние, пройденное объектом за время t;
p - полупериметр треугольника abc, равный 0,5(a+b+c);
B - угол между линией первого визирования объекта и его курсом, равный 2arctg[r/(p-b)], определяют угол В между линией первого визирования объекта и его курсом, который равен 2arctg[r/(p-b)], а курсовую скорость рассчитывают по формуле (7):
Claims (1)
- Способ измерения курсовой скорости объекта, состоящий в том, что из точки пространства, вынесенной с курса объекта, производят измерение радиальной скорости объекта и расстояния от вынесенной точки до объекта, отличающийся тем, что через промежуток времени больше двух секунд производят второе измерение его радиальной скорости и расстояния от вынесенной точки до объекта, после чего определяют расстояние, пройденное объектом по курсу за время между первым и вторым измерениями, по формуле:
c=t·(Vr1+Vr2)/2,
где с - расстояние, пройденное объектом за время t; t - время между измерениями значений первой Vr1 и второй Vr2 радиальной скорости объекта, затем определяют полупериметр p треугольника abc, который равен 0,5(а+b+с), далее по формуле:
tgB/2=r/(p-b),
где
а - расстояние от объекта до вынесенной точки, при первом измерении радиальной скорости объекта;
b - расстояние от объекта до вынесенной точки измерения, при втором измерении радиальной скорости объекта;
с - расстояние, пройденное объектом за время t;
p - полупериметр треугольника abc, равный 0,5(а+b+с);
В - угол между линией первого визирования объекта и его курсом, равный 2arctg[r/(p-b)], определяют угол В между линией первого визирования объекта и его курсом, который равен 2arctg[r/(p-b)],
а курсовую скорость V рассчитывают по формуле:
V=Vr1/cos{2arctg[r/(p-b)]}
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015135434/07A RU2593457C1 (ru) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | Способ измерения курсовой скорости объекта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015135434/07A RU2593457C1 (ru) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | Способ измерения курсовой скорости объекта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2593457C1 true RU2593457C1 (ru) | 2016-08-10 |
Family
ID=56613176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015135434/07A RU2593457C1 (ru) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | Способ измерения курсовой скорости объекта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2593457C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6147638A (en) * | 1997-12-10 | 2000-11-14 | Automotive Distance Control Systems | Method for operating a radar system |
RU2273034C1 (ru) * | 2004-09-15 | 2006-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Способ измерения скорости относительно движения источника и приемника волн и устройство для его реализации |
JP4836497B2 (ja) * | 2005-06-15 | 2011-12-14 | 株式会社東芝 | レーダ装置とその信号処理方法 |
US8427359B1 (en) * | 2011-01-06 | 2013-04-23 | Sandia Corporation | Tracking moving radar targets with parallel, velocity-tuned filters |
RU2518108C1 (ru) * | 2012-11-16 | 2014-06-10 | Виктор Леонидович Семенов | Способ измерения скорости сближения ракеты с астероидом при встречных курсах их перемещения и устройство для его реализации |
RU2535487C1 (ru) * | 2013-11-01 | 2014-12-10 | Георгий Галиуллович Валеев | Способ измерения радиальной скорости объекта (варианты) |
RU152617U1 (ru) * | 2014-10-03 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации (ФГБУ "3ЦНИИ" Минобороны России) | Устройство радиолокационного определения путевой скорости неманеврирующей воздушной цели |
-
2015
- 2015-08-21 RU RU2015135434/07A patent/RU2593457C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6147638A (en) * | 1997-12-10 | 2000-11-14 | Automotive Distance Control Systems | Method for operating a radar system |
RU2273034C1 (ru) * | 2004-09-15 | 2006-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Способ измерения скорости относительно движения источника и приемника волн и устройство для его реализации |
JP4836497B2 (ja) * | 2005-06-15 | 2011-12-14 | 株式会社東芝 | レーダ装置とその信号処理方法 |
US8427359B1 (en) * | 2011-01-06 | 2013-04-23 | Sandia Corporation | Tracking moving radar targets with parallel, velocity-tuned filters |
RU2518108C1 (ru) * | 2012-11-16 | 2014-06-10 | Виктор Леонидович Семенов | Способ измерения скорости сближения ракеты с астероидом при встречных курсах их перемещения и устройство для его реализации |
RU2535487C1 (ru) * | 2013-11-01 | 2014-12-10 | Георгий Галиуллович Валеев | Способ измерения радиальной скорости объекта (варианты) |
RU152617U1 (ru) * | 2014-10-03 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации (ФГБУ "3ЦНИИ" Минобороны России) | Устройство радиолокационного определения путевой скорости неманеврирующей воздушной цели |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106772414B (zh) | 一种提高tof相位法测距雷达测距精度的方法 | |
CN107027323B (zh) | 雷达测量方法 | |
US2837738A (en) | Passive range measuring device | |
CN105738889B (zh) | 一种调频连续波测速测距方法 | |
RU2510861C1 (ru) | Способ радиолокационного определения времени окончания активного участка баллистической траектории | |
RU2524208C1 (ru) | Способ радиолокационного обнаружения маневра баллистической цели на пассивном участке траектории | |
CN102384755B (zh) | 机载相控阵天气雷达高精度测量瞬时航速方法 | |
CN103299155A (zh) | 一种测距方法及系统 | |
RU2643168C2 (ru) | Способ измерения высоты, истинной скорости летательного аппарата и наклона вектора скорости летательного аппарата относительно горизонта, устройство бортовой радиолокационной станции, использующее способ | |
RU2626380C1 (ru) | Система селекции движущихся целей с измерением дальности, радиальной скорости и направления движения | |
RU2593457C1 (ru) | Способ измерения курсовой скорости объекта | |
RU2540982C1 (ru) | Способ определения координат целей (варианты) и комплекс для его реализации (варианты) | |
RU2660450C1 (ru) | Устройство радиолокационной станции с непрерывным линейно-частотно-модулированным сигналом и синтезом апертуры | |
RU2016114998A (ru) | Радиолокационный способ обнаружения и определения параметров движения маловысотных малозаметных объектов в декаметровом диапазоне радиоволн | |
RU2592259C1 (ru) | Способ измерения курсовой скорости объекта | |
RU2502083C1 (ru) | Способ калибровки и поверки доплеровского радиолокатора профилей ветра | |
RU2602274C1 (ru) | Радиолокационный способ и устройство для дистанционного измерения полного вектора скорости метеорологического объекта | |
RU2572357C1 (ru) | Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности в бортовой четырехканальной доплеровской рлс | |
RU2515580C1 (ru) | Способ измерения внешнебаллистических характеристик снаряда и устройство для его осуществления | |
RU2551896C2 (ru) | Способ однолучевого измерения высоты и составляющих скорости летательного аппарата и устройство радиовысотомера, реализующего способ | |
RU107370U1 (ru) | Устройство для определения параметров движения цели | |
RU2714884C1 (ru) | Способ определения курса объекта на линейной траектории с использованием измерений его радиальной скорости | |
RU2681203C1 (ru) | Фазовый способ пеленгации и фазовый пеленгатор | |
RU2699240C1 (ru) | Способ определения координат цели в рлс с непрерывным излучением | |
RU2492504C1 (ru) | Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200822 |