RU2626245C1 - Method of chaotic spotlight review in optical location system - Google Patents

Method of chaotic spotlight review in optical location system Download PDF

Info

Publication number
RU2626245C1
RU2626245C1 RU2016132348A RU2016132348A RU2626245C1 RU 2626245 C1 RU2626245 C1 RU 2626245C1 RU 2016132348 A RU2016132348 A RU 2016132348A RU 2016132348 A RU2016132348 A RU 2016132348A RU 2626245 C1 RU2626245 C1 RU 2626245C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
attractor
chaotic
antenna
target
axis
Prior art date
Application number
RU2016132348A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Бушуев
Сергей Владимирович Быстров
Валерий Владимирович Григорьев
Юрий Володарович Литвинов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО)
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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО)
Priority to RU2016132348A priority Critical patent/RU2626245C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626245C1 publication Critical patent/RU2626245C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/56Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/66Tracking systems using electromagnetic waves other than radio waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/486Receivers
    • G01S7/487Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: beam of the optical antenna of the locator in the search space is unfolded in a spiral programmed by the oscillator of chaotic oscillations, whose movements represent a chaotic continuous attractor, for example the attractor of Ressler, in addition, the power and frequency of the probing pulses are changed, depending on the change in the calculated length of the radius vector of the imaging points of the attractor.
EFFECT: increasing the probability of finding the target and stealth operation of the locator in the entire volume of the search space.
3 cl, 4 dwg

Description

Способ относится к технике пространственного поиска подвижных точечных объектов и используется в оптических локационных системах с редкими посылками зондирующих импульсов за период сканирования.The method relates to the spatial search technique for moving point objects and is used in optical location systems with rare probing pulses during the scanning period.

Известен способ случайного сканирования пространства радаром (патент US №3277468, МПК: G01S 7/36, G01S 19/32, G01S 19/21, G01S 19/24, G01S 1/02, заявл. 18.02.1963 г., опубл. 04.10.1966 г.), заключающийся в излучении и приеме электромагнитной энергии излучателем в данной среде, управлении вращением излучателя при излучении и приеме электромагнитной энергии, пошаговом изменении положения излучателя во время излучения и приема сигнала таким образом, чтобы временной интервал шага был полностью случайным. Недостатком аналога является низкая вероятность обнаружения цели, обусловленная случайной частотой посылок зондирующих импульсов. Случайная частота посылок повышает скрытность работы радара, однако для надежного обнаружения скоростных целей шаг по времени между зондирующими импульсами должен быть как можно меньше.A known method of random scanning of space by a radar (US patent No. 3277468, IPC: G01S 7/36, G01S 19/32, G01S 19/21, G01S 19/24, G01S 1/02, claimed. 02/18/1963, publ. 04.10 .1966), which consists in emitting and receiving electromagnetic energy by the emitter in a given environment, controlling the rotation of the emitter when emitting and receiving electromagnetic energy, step-by-step changing the position of the emitter during radiation and receiving the signal so that the time interval of the step is completely random. The disadvantage of the analogue is the low probability of target detection, due to the random frequency of the sending sounding pulses. A random transmission frequency increases the secrecy of the radar, however, for reliable detection of high-speed targets, the time step between the probe pulses should be as small as possible.

Известен, выбранный за прототип, способ обзора пространства в радиолокационной системе с фазированной антенной решеткой (патент RU №2237909, МПК G01S 13/56, дата приоритета 20.02.2003 г., опубликовано 10.10.2004 г.), заключающийся в том, что область пространства, в которой осуществляют поиск радиоконтрастных объектов (РКО), задают в виде телесного угла, разделенного на N угловых позиций, проверяют наличие целеуказаний об угловой позиции, где предположительно находится РКО - если их нет, то выбор очередной угловой позиции для просмотра из заданной области осуществляют случайным образом, в противном случае так, чтобы просмотр области выполнялся по спирали, в центре которой находится угловая позиция целеуказаний, если целеуказаний нет, то луч антенны направляют в случайно выбранную угловую позицию и в ней осуществляют обнаружение РКО, если РКО не обнаруживают, то случайным образом выбирают следующую угловую позицию и в ней осуществляют обнаружение РКО и т.д. до тех пор, пока не будет обнаружен РКО, после обнаружения РКО измеряют дальность до него, скорость сближения с ним и его пеленги, которые запоминают, также вычисляют интервал времени, через который будет осуществлена локация угловой позиции, где по расчетам будет находиться данный РКО. После этого продолжают просмотр следующих угловых позиций. После того как будет установлено, что наступило время обслуживания очередного обнаруженного РКО, луч антенны направляют в угловую позицию, где по расчетам должен находиться этот РКО, и осуществляют локацию этой угловой позиции, причем в этом случае время локации увеличивают. Недостатком прототипа является равномерное и, следовательно, неэффективное распределение энергетических затрат в объеме поиска, т.е. в конусе, задаваемом телесным углом и максимальной дальностью локации. Действительно, для обнаружения цели на максимальной дальности необходимо посылать зондирующие импульсы с максимальной энергией. В оптическом диапазоне локации для получения мощного импульса требуется больше времени накачки лазера, поэтому посылки зондирующих импульсов за цикл сканирования получаются редкими. На больших дальностях, где угловые скорости возможной цели малы, редкая частота посылок не так критична, как на малых дальностях. Действительно, цель может залететь в телесный угол обзора сбоку и на малых дальностях будет иметь высокую угловую скорость, тогда малая частота зондирующих импульсов снижает вероятность обнаружения цели.Known, selected for the prototype, a way to review the space in a radar system with a phased antenna array (patent RU No. 2237909, IPC G01S 13/56, priority date 02/20/2003, published 10/10/2004), namely, that the region the spaces in which radio-contrast objects (CSC) are searched are set in the form of a solid angle divided by N angular positions, the presence of target designations about the angular position where it is supposed to be located is checked — if there are none, then select the next angular position for viewing from a given area realizes randomly, otherwise so that the area is viewed in a spiral, in the center of which there is an angular position of target designations, if there is no target designation, then the antenna beam is directed to a randomly selected angular position and it detects RSCs, if RSCs are not detected, then randomly select the next angular position and in it carry out the detection of RKO, etc. until the CSC is detected, after the CSC has been detected, the range to it is measured, the speed of approach with it and its bearings, which are stored, also calculate the time interval through which the location of the angular position will be carried out, where the given CSC will be located. After that, continue to view the following corner positions. After it is established that the time has come to service the next detected CSC, the antenna beam is sent to the corner position where this CSC should be located, and the location of this corner position is carried out, and in this case, the location time is increased. The disadvantage of the prototype is the uniform and, therefore, inefficient distribution of energy costs in the search volume, i.e. in the cone defined by the solid angle and the maximum range of the location. Indeed, to detect a target at maximum range, it is necessary to send probing pulses with maximum energy. In the optical range of the location, to obtain a powerful pulse, more laser pumping time is required, therefore sending probe pulses per scanning cycle are rare. At long ranges, where the angular velocities of a possible target are small, the rare frequency of sendings is not as critical as at short ranges. Indeed, the target can fly into a solid viewing angle from the side and at high distances will have a high angular velocity, then the low frequency of the probe pulses reduces the probability of target detection.

Технический результат заявленного решения заключается в повышении вероятности обнаружения цели и скрытности работы локатора во всем объеме пространства поиска.The technical result of the claimed solution is to increase the likelihood of target detection and the stealth of the locator in the entire search space.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, заключающемся в задании области пространства, в которой осуществляют поиск точечных подвижных целей в виде телесного угла, на оси которого находится угловая позиция целеуказаний, и просмотре области по спирали путем посылки зондирующих импульсов, луч антенны разворачивают по спирали, образованной в плоском сечении хаотического аттрактора.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method, which consists in defining a region of space in which a search for point mobile targets is carried out in the form of a solid angle, on the axis of which there is an angular position of target designations, and viewing the region in a spiral by sending probe pulses, the antenna beam is deployed in a spiral formed in a flat section of a chaotic attractor.

Тот же результат достигается тем, что луч антенны разворачивают по спирали, образованной в плоском сечении аттрактора Рёсслера, задаваемого системой дифференциальных уравненийThe same result is achieved by the fact that the antenna beam is rotated in a spiral formed in a flat section of the Rössler attractor, given by a system of differential equations

dx/dt=ху-ах+by,dx / dt = ху а х + by,

dy/dt=-х-z,dy / dt = -x-z,

dz/dt=y+cz,dz / dt = y + cz,

где t - время, x, y, z - координаты в декартовой системе координат, а, b, с - постоянные коэффициенты, причем продольную ось х гомоклинической орбиты аттрактора направляют по оси телесного угла в сторону цели, а в зависимости от координат у и z управляют развертыванием луча антенны в плоскости, перпендикулярной оси телесного угла.where t is time, x, y, z are the coordinates in the Cartesian coordinate system, and a , b, c are constant coefficients, and the longitudinal axis x of the attractor’s homoclinic orbit is directed along the solid angle axis towards the target, and depending on the coordinates y and z control the deployment of the antenna beam in a plane perpendicular to the axis of the solid angle.

Тот же результат достигается тем, что изменяют мощность и частоту следования зондирующих импульсов в зависимости от изменения расчетной длины D радиуса-вектора изображающей точки аттрактора, значение D рассчитывают по формуле

Figure 00000001
, где R - постоянная наклонная дальность от антенны до точки «седло-фокус» аттрактора.The same result is achieved by changing the power and repetition rate of the probe pulses depending on the change in the calculated length D of the radius of the vector representing the attractor point, the value of D is calculated by the formula
Figure 00000001
where R is the constant oblique range from the antenna to the attractor's saddle-focus point.

По сравнению с прототипом изобретение имеет новую совокупность существенных признаков, то есть отвечает критерию новизны.Compared with the prototype, the invention has a new set of essential features, that is, meets the criterion of novelty.

Сущность изобретения заключается в том, что луч оптической антенны локатора в пространстве поиска разворачивают по спирали, программно задаваемой генератором хаотических колебаний, уравнения, движения которого представляют трехмерный хаотический непрерывный аттрактор, например аттрактор Рёсслера, задаваемый системой дифференциальных уравненийThe essence of the invention lies in the fact that the beam of the optical antenna of the locator in the search space is rotated in a spiral programmatically defined by a chaotic oscillation generator, the equations whose movements are a three-dimensional chaotic continuous attractor, for example, the Rössler attractor, defined by a system of differential equations

dx/dt=ху-ах+by,dx / dt = ху а х + by,

dy/dt=-х-z,dy / dt = -x-z,

dz/dt=y+cz,dz / dt = y + cz,

где t - время, x,y,z - координаты в декартовой системе координат, а, b, с - постоянные коэффициенты (Г. Николис, И. Пригожин. Познание сложного. Введение. М.: Мир, 1990, с. 149-151).where t is time, x, y, z are the coordinates in the Cartesian coordinate system, and a , b, c are constant coefficients (G. Nikolis, I. Prigozhin. Knowledge of the complex. Introduction. M: Mir, 1990, p. 149- 151).

Сечение аттрактора в плоскости yOz, где О - начало координат, точка «седло-фокус», является спиралью, раскручивающейся с хаотическим периодом сканирования. В отличие от регулярных разверток, при которых противником может быть предсказано положение развертываемого луча в пространстве, хаотическое движение непредсказуемо. В этом оно совпадает со случайной разверткой. Поэтому для противника хаотический поиск обладает скрытностью.The attractor cross section in the yOz plane, where O is the origin, the saddle-focus point, is a spiral unwinding with a chaotic scanning period. Unlike regular sweeps, in which the adversary can predict the position of the deployed beam in space, chaotic motion is unpredictable. In this, it coincides with a random sweep. Therefore, for the enemy, a chaotic search has stealth.

Если обнаруживаемая цель является «нашей», то аппаратура на борту цели может полностью восстановить положение поискового луча в пространстве, если будут известны начальные условия на координаты x, y, z генератора хаотических колебаний и координаты оптического локатора. Следовательно, «наша» цель может маневрировать так, чтобы быстрее оказаться в зоне облучения. Вероятность обнаружения в этом случае увеличивается.If the detected target is “ours,” the equipment on board the target can completely restore the position of the search beam in space if the initial conditions on the x, y, z coordinates of the chaotic oscillation generator and the coordinates of the optical locator are known. Therefore, “our” target can maneuver so as to be faster in the irradiation zone. The probability of detection in this case increases.

Кроме того, в способе предлагается менять мощность излучения зондирующих импульсов, так, чтобы точка максимальной энергии гауссового пучка диаграммы направленности антенны перемещалась по пространственной спирали аттрактора Рёсслера. В этом случае «длина лепестка» диаграммы направленности антенны будет переменной, т.е. дальность возможного обнаружения цели будет меняться в зависимости от того, в какой точке просматриваемого объема пространства находится луч.In addition, the method proposes to change the radiation power of the probe pulses, so that the maximum energy point of the Gaussian beam of the antenna radiation pattern moves along the spatial spiral of the Rössler attractor. In this case, the “lobe length" of the antenna pattern will be variable, i.e. the range of possible target detection will vary depending on what point of the viewing volume of space the beam is.

Если луч, в соответствии с концом радиуса-вектора аттрактора Рёсслера, должен находиться на наибольшей дальности от точки посылки зондирующих импульсов, то их мощность увеличивается, и частоту посылок приходиться снижать. Но это несущественно сказывается на вероятности обнаружения, поскольку на больших дальностях угловые скорости возможных целей минимальны.If the beam, in accordance with the end of the radius vector of the Rössler attractor, should be located at the greatest distance from the sending point of the probe pulses, then their power increases, and the frequency of the packages must be reduced. But this does not significantly affect the probability of detection, since at large ranges the angular velocities of possible targets are minimal.

Если цель вошла в телесный угол зоны обзора сбоку, на малых дальностях, то ее угловые скорости велики, поэтому для повышения вероятности обнаружения частоту посылок увеличивают, а мощность уменьшают. Тем самым достигается наиболее рациональный расход энергии посылок в пространстве поиска, а следовательно, и оптимальный тепловой режим работы источника излучения.If the target entered the solid angle of the field of view from the side, at short distances, then its angular velocities are large, therefore, to increase the likelihood of detection, the frequency of the packages is increased, and the power is reduced. Thereby, the most rational energy consumption of the parcels in the search space is achieved, and, consequently, the optimal thermal regime of the radiation source.

Сущность изобретения поясняется фигурами, где:The invention is illustrated by figures, where:

на фиг. 1 представлена геометрия развертки луча в телесном угле зоны поиска,in FIG. 1 shows the geometry of the sweep of the beam in the solid angle of the search area,

на фиг. 2 - функциональная схема системы управления лучом, в которой реализуется заявленный способ,in FIG. 2 is a functional diagram of a beam control system in which the claimed method is implemented,

на фиг. 3 - графики напряжений на выходах генератора хаотических колебаний Рёсслера,in FIG. 3 - voltage graphs at the outputs of the Rössler oscillation generator,

на фиг. 4 - типичный вид хаотической спирали в плоскости yz.in FIG. 4 is a typical view of a chaotic spiral in the yz plane.

На фигурах введены следующие обозначения:The following notation is introduced in the figures:

1 - телесный угол зоны поиска, 2 - источник излучения, 3 - антенна источника излучения 2, 4 - гомоклиническая орбита аттрактора Рёсслера, 5 - ось телесного угла 1, 6 - система координат О'х'у'z' аттрактора Рёсслера с центром О' в точке «седло-фокус», 7 - неподвижная система координат Oxyz, связанная с источником излучения 2, 8 - луч антенны 3, 9 - генератор хаотических колебаний, 10 - блок расчета управлений, 11 - привод антенны 8 по углу места, 12 - привод антенны 8 по азимуту, 13 - система накачки источника излучения 2, причем выходы х, у и z генератора хаотических колебаний 9 подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока расчета управлений 10, первый выход которого через привод 11 антенны по углу места подключен к антенне 3, второй выход блока расчета управлений 10 через привод 12 антенны по азимуту подключен к антенне 3, а третий выход блока расчета управлений 10 через систему накачки 13 источника излучений подключен к источнику излучений 2.1 - solid angle of the search zone, 2 - radiation source, 3 - antenna of the radiation source 2, 4 - homoclinic orbit of the Rössler attractor, 5 - axis of the solid angle 1, 6 - coordinate system O'x'u'z 'of the Rössler attractor with center O 'at the saddle-focus point, 7 - fixed Oxyz coordinate system associated with the radiation source 2, 8 - antenna beam 3, 9 - random oscillation generator, 10 - control calculation block, 11 - antenna 8 drive in elevation, 12 - drive the antenna 8 in azimuth, 13 - the pumping system of the radiation source 2, and the outputs x, y and z of the generator of chaotic oscillations 9 are connected respectively to the first, second and third inputs of the control calculation block 10, the first output of which through the antenna drive 11 is connected to the antenna 3 in elevation, the second output of the control calculation block 10 through the antenna drive 12 is connected to antenna 3 in azimuth, and the third the output of the control calculation unit 10 through the pump system 13 of the radiation source is connected to the radiation source 2.

Перед началом обзора пространства производят настройку генератора хаотических колебаний 9 (фиг. 2). На интеграторах (на фиг. 2 не показаны) генератора 9 устанавливают в общем случае произвольные начальные условия, на усилителях (на фиг. 2 не показаны) устанавливают коэффициенты передачи a, b, c, например для режима винтового хаоса а=4.5, 6=0.3, с=0.38. Включают интегрирование и на выходах генератора 9 получают сигналы координат x(t), y(t), z(t) (фиг. 3) спирали хаотического аттрактора в неподвижной системе координат 7, связанной с источником излучения 2.Before starting a review of the space, the generator of chaotic oscillations 9 is configured (Fig. 2). An integrator (in FIG. 2 not shown) of the generator 9 is set in the general case be arbitrary initial conditions for the amplifiers (in FIG. 2 not shown) set transmission ratios a, b, c, such as mode screw chaos a = 4.5, 6 = 0.3, s = 0.38. Integration is turned on, and at the outputs of the generator 9, coordinates x (t), y (t), z (t) (Fig. 3) of the spiral of a chaotic attractor in a fixed coordinate system 7, connected with the radiation source 2, are received.

Как видно из фиг. 3, колебания координат имеют хаотическую частоту и амплитуду. Притягивающим множеством для колебаний является гомоклиническая орбита 4 аттрактора, одновременно являющаяся и отталкивающим множеством, поскольку она неустойчива. В начале системы координат имеется точка типа «седло-фокус», через которую проходит продольная ось гомоклинической орбиты 4, направленная по координате х. Положение луча 8 антенны 3 по оси телесного угла зоны поиска 1, принимают за нулевое положение для отсчета координат у и z аттрактора. В режиме обзора зоны поиска луч 8 непрерывно перемещают в системе координат 7 Oxyz по радиусу-вектору с координатами х, у, z, генерируемыми генератором 9. Поворот луча 8 в продольной плоскости xOz относительно оси Оу будем называть поворотом по углу места α, а поворот луча 8 в поперечной плоскости хОу относительно оси Oz будем называть поворотом по азимуту β. Для расчета сигналов α и β на приводы антенны 3 по углу места 11 и по азимуту 12 сигналы с генератора 9 подают на блок расчета управлений 10. В блоке 10 рассчитывают текущую длину D радиуса-вектора аттрактора Рёсслера по формулеAs can be seen from FIG. 3, the coordinate oscillations have a chaotic frequency and amplitude. The attracting set for vibrations is the homoclinic orbit 4 of the attractor, which is also a repulsive set, since it is unstable. At the beginning of the coordinate system, there is a saddle-focus type point through which the longitudinal axis of the homoclinic orbit 4 passes along the x coordinate. The position of the beam 8 of the antenna 3 along the axis of the solid angle of the search zone 1 is taken as the zero position for counting the coordinates y and z of the attractor. In the search zone overview mode, the beam 8 is continuously moved in the coordinate system 7 Oxyz along the radius vector with the coordinates x, y, z generated by the generator 9. The rotation of the beam 8 in the longitudinal plane xOz relative to the Oy axis will be called a rotation in elevation angle α, and rotation beam 8 in the transverse plane xOy with respect to the Oz axis will be called a rotation in the azimuth of β. To calculate the signals α and β to the antenna drives 3 in elevation 11 and azimuth 12, the signals from the generator 9 are fed to the control calculation unit 10. In block 10, the current length D of the Rössler attractor radius vector is calculated by the formula

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

направляющие косинусы углов места и азимута

Figure 00000003
и управляющие сигналы α=arcos(α) и β=arcos(β). Сигналы α и β подают соответственно на приводы 11 и 12 антенны 3, которые и разворачивают луч 8 по хаотической спирали. Типичный вид спирали в плоскости yOz приведен на фиг. 4. Особенностью аттрактора Рёсслера является образование явно выраженного лепестка в плоскости yOz. На фиг. 3 видно, что продольная координата x(t) имеет большие интервалы приближенного равенства нулю.guide cosines of elevation and azimuth
Figure 00000003
and control signals α = arcos (α) and β = arcos (β). The signals α and β are respectively supplied to the actuators 11 and 12 of the antenna 3, which unroll the beam 8 in a chaotic spiral. A typical view of the helix in the yOz plane is shown in FIG. 4. A feature of the Rössler attractor is the formation of a pronounced lobe in the yOz plane. In FIG. Figure 3 shows that the longitudinal coordinate x (t) has large intervals of approximate equality to zero.

На этих интервалах спираль приближенно разворачивается в плоскости yOz.At these intervals, the spiral approximately rotates in the yOz plane.

Действительно, если принять x(t)≈0, второе уравнение аттрактора будет иметь вид dy/dt≈-z, тогда, если y(t)≈cos(t), то z(t)≈-sin(t), и траектория будет представлять окружность, если амплитуда гармонических колебаний постоянная. Но поскольку амплитуда растет, то окружность превращается в раскручивающуюся спираль. Для регулирования размаха колебаний применяют операцию масштабирования. Для этого в блоке расчета 10 координаты x, y, z, поступающие с генератора 9, предварительно умножают на масштабирующий множитель m. Для масштабирования процессов по времени перед интеграторами генератора 9 включают масштабирующие усилители (на фиг. 2 не показаны) с коэффициентами передачи Т.Indeed, if we take x (t) ≈ 0, the second attractor equation will be of the form dy / dt≈-z, then if y (t) ≈cos (t), then z (t) ≈-sin (t), and the trajectory will represent a circle if the amplitude of harmonic oscillations is constant. But as the amplitude grows, the circle turns into a spinning spiral. To control the amplitude of the oscillations, the scaling operation is used. For this, in the calculation block 10, the x, y, z coordinates coming from the generator 9 are previously multiplied by a scaling factor m. To scale the processes in time in front of the integrators of the generator 9 include scaling amplifiers (not shown in Fig. 2) with transmission coefficients T.

Для варианта способа обзора с переменными мощностью и частотой посылок зондирующих импульсов, центр гомоклинической орбиты аттрактора Рёсслера, точку «седло-фокус» переносят вдоль оси телесного угла по оси х на дальность R, в точку О' (фиг. 1). Для этого в блоке 20 пересчитывают координаты радиуса-вектора изображающей точки аттрактора Рёсслера по формулам x'=x+R, у'=у, z'=z в новую систему координат 6. Рассчитывают дальность D по формулеFor a variant of the survey method with variable power and frequency of sending probe pulses, the center of the Rocsler attractor’s homoclinic orbit and the saddle-focus point are moved along the solid axis along the x axis to the distance R, to point O '(Fig. 1). For this, in block 20, the coordinates of the radius vector of the image point of the Rössler attractor are recalculated by the formulas x '= x + R, y' = y, z '= z into a new coordinate system 6. Calculate the range D by the formula

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

и, в зависимости от расчетной дальности D, в системе накачки 13 изменяют частоту и мощность зондирующих импульсов. Например, при дальности D=R устанавливают минимальную мощность Р посылок, обеспечивающую обнаружение цели с заданной вероятностью, и максимальную частоту ƒ посылок, обеспечивающую допустимый тепловой режим работы источника излучения 2. Одновременно с разверткой луча 8 по углу места и азимуту по мере увеличения расчетной дальности увеличивают мощность Р зондирующих импульсов с одновременным уменьшением частоты ƒ их посылок, так, чтобы средняя мощность за период посылок оставалась постоянной. В случае увеличения или уменьшения телесного угла поиска осуществляют масштабирование по осям координат и по времени, как рассмотрено выше.and, depending on the calculated range D, in the pump system 13 change the frequency and power of the probe pulses. For example, at a range D = R, the minimum power P of the packages is set, which ensures target detection with a given probability, and the maximum frequency ƒ of the packages, which ensures the permissible thermal operation of the radiation source 2. Simultaneously with the scanning of beam 8 in elevation and azimuth as the estimated range increases increase the power P of the probe pulses with a simultaneous decrease in the frequency ƒ of their packages, so that the average power over the period of the packages remains constant. In the case of increasing or decreasing the solid angle of the search, scaling is performed along the coordinate axes and in time, as discussed above.

Таким образом, заявляемое техническое решение повышает вероятность обнаружения цели и скрытности работы локатора во всем объеме пространства поиска.Thus, the claimed technical solution increases the likelihood of detecting the target and the stealth of the locator in the entire volume of the search space.

Claims (7)

1. Способ обзора пространства в оптической локационной системе, заключающийся в задании области пространства, в которой осуществляют поиск точечных подвижных целей в виде телесного угла, на оси которого находится угловая позиция целеуказаний, и просмотре области по спирали путем посылки зондирующих импульсов, отличающийся тем, что луч антенны разворачивают по спирали, образованной в плоском сечении хаотического аттрактора.1. The way to view the space in the optical location system, which consists in defining the area of space in which to search for point moving targets in the form of a solid angle, on the axis of which there is an angular position of target designations, and viewing the area in a spiral by sending probe pulses, characterized in that the antenna beam is rotated in a spiral formed in a flat section of a chaotic attractor. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что луч антенны разворачивают по спирали, образованной в плоском сечении аттрактора Рёсслера, задаваемого системой дифференциальных уравнений2. The method according to p. 1, characterized in that the antenna beam is rotated in a spiral formed in a flat section of the Rössler attractor, defined by a system of differential equations dx/dt=ху-ах+by,dx / dt = ху а х + by, dy/dt=-х-z,dy / dt = -x-z, dz/dt=y+cz,dz / dt = y + cz, где t - время, x, y, z - координаты в декартовой системе координат, а, b, с - постоянные коэффициенты, причем продольную ось х гомоклинической орбиты аттрактора направляют по оси телесного угла в сторону цели, а в зависимости от координат у и z управляют развертыванием луча антенны в плоскости, перпендикулярной оси телесного угла.where t is time, x, y, z are the coordinates in the Cartesian coordinate system, and a , b, c are constant coefficients, and the longitudinal axis x of the attractor’s homoclinic orbit is directed along the solid angle axis towards the target, and depending on the coordinates y and z control the deployment of the antenna beam in a plane perpendicular to the axis of the solid angle. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что изменяют мощность и частоту следования зондирующих импульсов в зависимости от изменения расчетной длины D радиуса-вектора изображающей точки аттрактора, значение D рассчитывают по формуле
Figure 00000005
, где R - постоянная наклонная дальность от антенны до точки «седло-фокус» аттрактора.
3. The method according to p. 2, characterized in that the power and repetition rate of the probe pulses are changed depending on the change in the estimated length D of the radius of the vector-image of the attractor point, the value of D is calculated by the formula
Figure 00000005
where R is the constant oblique range from the antenna to the attractor's saddle-focus point.
RU2016132348A 2016-08-04 2016-08-04 Method of chaotic spotlight review in optical location system RU2626245C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132348A RU2626245C1 (en) 2016-08-04 2016-08-04 Method of chaotic spotlight review in optical location system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132348A RU2626245C1 (en) 2016-08-04 2016-08-04 Method of chaotic spotlight review in optical location system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626245C1 true RU2626245C1 (en) 2017-07-25

Family

ID=59495745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016132348A RU2626245C1 (en) 2016-08-04 2016-08-04 Method of chaotic spotlight review in optical location system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626245C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216236A (en) * 1991-02-19 1993-06-01 National Research Council Of Canada Optical tracking system
WO2004021072A2 (en) * 2002-07-18 2004-03-11 Vladimir Sherman Electro-optic platform
RU2237909C1 (en) * 2003-02-20 2004-10-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Method for space scanning in radar system with phased antenna array
RU2325671C1 (en) * 2006-12-11 2008-05-27 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Location-optical system for tracking moving objects
RU2408032C2 (en) * 2009-03-16 2010-12-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи" (ОАО НПК НИИДАР) Method of probing space monitored by radar unit with phased antenna array
RU133329U1 (en) * 2013-06-11 2013-10-10 Открытое Акционерное Общество "Производственное Объединение "Уральский Оптико-Механический Завод" Имени Э.С. Яламова" (Оао "По "Уомз") OPTICAL AND LOCATION STATION
US9109878B2 (en) * 2013-06-07 2015-08-18 Thales Optical system for measurement of orientation and position comprising a point source, central mask, photosensitive matrix sensor and corner cube

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216236A (en) * 1991-02-19 1993-06-01 National Research Council Of Canada Optical tracking system
WO2004021072A2 (en) * 2002-07-18 2004-03-11 Vladimir Sherman Electro-optic platform
RU2237909C1 (en) * 2003-02-20 2004-10-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Method for space scanning in radar system with phased antenna array
RU2325671C1 (en) * 2006-12-11 2008-05-27 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Location-optical system for tracking moving objects
RU2408032C2 (en) * 2009-03-16 2010-12-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи" (ОАО НПК НИИДАР) Method of probing space monitored by radar unit with phased antenna array
US9109878B2 (en) * 2013-06-07 2015-08-18 Thales Optical system for measurement of orientation and position comprising a point source, central mask, photosensitive matrix sensor and corner cube
RU133329U1 (en) * 2013-06-11 2013-10-10 Открытое Акционерное Общество "Производственное Объединение "Уральский Оптико-Механический Завод" Имени Э.С. Яламова" (Оао "По "Уомз") OPTICAL AND LOCATION STATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2324951C2 (en) Ground/space radar system
JPH08320374A (en) Strategic ballistic missile early-warning radar as well as defense system and control method using it
RU200233U1 (en) A DEVICE FOR RADAR RECOGNITION OF CLASSES OF AIR-SPACE OBJECTS IN A MULTI-BAND MULTI-POSITION RADAR COMPLEX WITH PHASED ANTENNA ARRAYS
Matuszewski Specific emitter identification
RU2626245C1 (en) Method of chaotic spotlight review in optical location system
JP2017015312A (en) Electromagnetic pulse protecting method and electromagnetic pulse protecting system
JP2006242844A (en) Radar apparatus and transmitted beam controlling technique
RU150931U1 (en) SEMI-ACTIVE RADAR STATION DETECTION FOR LAUNCHING SPACE DEVICES AND BALLISTIC ROCKETS IN THE FIELD OF THE LIGHT OF THE SATELLITE DIGITAL TELEVISION BROADCASTING
RU2287168C1 (en) Method of radar protection against antiradar missile based on use of additional radiation source with a lift-type horn aerial
JP6569139B2 (en) Moving object observation system and moving object observation method
RU2139553C1 (en) Multipolarization method for identification of air targets
JP2007278940A (en) Radar device
JP6736682B2 (en) Sensor device, sensing method, program and storage medium
RU2568935C1 (en) Method of determining torpedo motion parameters
CN112394337B (en) Laser scanning detection device and method capable of adaptively adjusting scanning angle
RU2598000C1 (en) Method of autonomous aircraft navigation
RU2205418C1 (en) Way to protect radars against antiradar rockets and reconnaissance aircraft
RU2710026C1 (en) Method of transmitting information from an underwater object to an aircraft
RU63941U1 (en) PASSIVE RADAR STATION
JP2006258482A (en) Beam control device of electronic scanning radar
RU2484419C1 (en) Method to control characteristics of effective field of high-explosive warhead of missile and device for its realisation
JP3627607B2 (en) Radar transponder
RU2701377C1 (en) Method for adaptive view of the coverage area of a pulsed radar station with a phased antenna array
CN117068404B (en) Space debris laser intelligent positioning and driving system and intelligent positioning and driving method
RU2704712C1 (en) Method of autonomous control of spacecraft formation