RU2634479C2 - Способ определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации - Google Patents

Способ определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации Download PDF

Info

Publication number
RU2634479C2
RU2634479C2 RU2015128373A RU2015128373A RU2634479C2 RU 2634479 C2 RU2634479 C2 RU 2634479C2 RU 2015128373 A RU2015128373 A RU 2015128373A RU 2015128373 A RU2015128373 A RU 2015128373A RU 2634479 C2 RU2634479 C2 RU 2634479C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
range
height
observation interval
estimate
increment
Prior art date
Application number
RU2015128373A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015128373A (ru
Inventor
Пётр Зотеевич Белоногов
Александр Иванович Стучилин
Эфир Иванович Шустов
Александр Васильевич Щербинко
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс")
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 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс")
Priority to RU2015128373A priority Critical patent/RU2634479C2/ru
Publication of RU2015128373A publication Critical patent/RU2015128373A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2634479C2 publication Critical patent/RU2634479C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S13/00—Systems 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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S13/00—Systems 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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/588—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems deriving the velocity value from the range measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S13/00—Systems 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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/60—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S13/00—Systems 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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/62—Sense-of-movement determination

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение предназначено для определения модуля скорости баллистического объекта (БО) с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и относится к радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - повышение точности определения модуля скорости БО в наземных радиолокационных станциях (РЛС) с грубыми измерениями угла места, азимута и дальности и уменьшение объема хранимых предыдущих измерений. Указанный технический результат достигается тем, что через интервалы времени, равные периоду обзора Т0, в РЛС измеряют дальность, угол места, радиальную скорость и формируют выборку значений высоты БО и произведений дальности на радиальную скорость. Определяют оценку
Figure 00000081
высоты БО в середине интервала наблюдения и оценку
Figure 00000082
первого приращения произведения дальности на радиальную скорость в конце интервала наблюдения с помощью α, β фильтров. Вычисляют геоцентрический угол между РЛС и БО в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000083
, где rcp - дальность до БО в середине интервала наблюдения, RЗ - радиус Земли, и ускорение силы тяжести в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000084
, где
Figure 00000085
- ускорение силы тяжести на поверхности Земли. Далее вычисляют сглаженное значение модуля скорости БЦ в середине интервала наблюдения на невозмущенном пассивном участке траектории по формуле

Description

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано преимущественно в наземных радиолокационных станциях (РЛС) кругового и секторного обзора, размеры антенн которых соизмеримы с длиной волны, то есть в РЛС с грубыми измерениями угла места и азимута баллистического объекта (БО). Знание модуля скорости необходимо для расчета баллистической траектории, прогноза точки падения, селекции баллистических ракет от самолетов и решения других задач.
Известны способы, в которых определяют скорости изменения декартовых координат, а модуль скорости вычисляют по формуле:
Figure 00000001
где
Figure 00000002
,
Figure 00000003
,
Figure 00000004
- скорости изменения декартовых координат x, y, z.
Известны устройства определения скорости изменения декартовых координат с помощью цифрового нерекурсивного фильтра (ЦНРФ) путем оптимального взвешенного суммирования фиксированной выборки из N измеренных значений декартовых координат [1, рис. 4.7, С. 303] и с помощью α, β фильтра [1, рис. 4.11, С. 322] или α, β, γ фильтра [2, рис. 9.14, С. 392) путем последовательного оптимального сглаживания выборки измеренных значений декартовых координат нарастающего объема.
Основным недостатком известных устройств является низкая точность определения модуля скорости БО в РЛС с грубыми измерениями угла места и азимута, в частности в РЛС метрового диапазона волн (РЛС МДВ).
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленному изобретению, является способ и устройство его реализации, описанные в патенте №2540323 [4].
В этом способе существенно снижено влияние ошибок измерения угла места и устранено влияние ошибок измерения азимута за счет использования фиксированной выборки квадратов дальности.
Сущность способа-прототипа заключается в следующем. В РЛС через интервалы времени, равные периоду обзора T0, измеряют дальность и угол места БО. По результатам этих измерений определяют высоту БО. С помощью ЦНРФ формируют фиксированную выборку из N значений высоты и определяют сглаженное значение высоты БО в середине интервала наблюдения, то есть ее оценку
Figure 00000005
. Далее вычисляют геоцентрический угол между РЛС и БО (смотри фиг. 1) в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000006
, где rcp - дальность до БО в середине интервала наблюдения, RЗ - радиус Земли, и ускорение силы тяжести в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000007
, где
Figure 00000008
- ускорение силы тяжести на поверхности Земли. В каждом обзоре перемножают оцифрованные сигналы дальности, то есть определяют квадраты дальности. С помощью ЦНРФ формируют фиксированную выборку из N квадратов дальности и определяют оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000009
за обзор. В итоге вычисляют значение модуля скорости БО в середине интервала наблюдения на невозмущенном пассивном участке 'траектории по формуле
Figure 00000010
Схема устройства для реализации способа-прототипа приведена в фиг. 2. Устройство содержит блок 1 преобразования входных сигналов, первый выход которого соединен с входом ЦНРФ оценивания второго приращения квадрата дальности (блок 2), выход которого соединен с первым входом вычислителя модуля скорости БО (блок 3). Второй выход блока 1 соединен с входом ЦНРФ оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения (блок 4), выход которого соединен с 4-м входом вычислителя модуля скорости БО (блок 3), с входом вычислителя 5 геоцентрического угла, а также с первым входом вычислителя 6 ускорения силы тяжести. Выходы вычислителя 5 геоцентрического угла и вычислителя 6 ускорения силы тяжести соединены с 3-м и 2-м входами вычислителя модуля скорости БО, выход которого является выходом заявленного устройства.
ЦНРФ оценивания второго приращения квадрата дальности (блок 2) работает следующим образом. Текущее значение квадрата дальности
Figure 00000011
умножают на весовой коэффициент в блоке 2.2 и подают на вход сумматора 2.4. Значения квадратов дальности, полученные в предыдущих обзорах
Figure 00000012
,
Figure 00000013
Figure 00000014
после задержки на соответствующее число периодов обзора в запоминающем устройстве 2.1 умножают в блоке 2.2 на весовые коэффициенты оценки второго приращения, поступающие с блока 2.3 весовых коэффициентов, и подают на вход сумматора 2.4. Весовые коэффициенты оценки второго приращения входного сигнала за период обзора, вычисляют заранее по формуле:
Figure 00000015
[3, формула (4.37), С. 155]. В итоге на входе сумматора 2.4 формируется фиксированная выборка из N взвешенных квадратов дальности, а на его выходе получают оценку второго приращения квадрата дальности за обзор
Figure 00000016
.Эту оценку подают на 1-й вход вычислителя 3 модуля скорости.
Таким же образом, во втором ЦНРФ (блок 4) определяют сглаженное значение высоты БЦ, то есть оценку высоты
Figure 00000017
, в середине интервала наблюдения. В Отличие от блока 3, используют весовые коэффициенты оценки высоты в середине интервала наблюдения, вычисленные по формуле
Figure 00000018
. Эту оценку подают на 4-й вход вычислителя 3 модуля скорости.
При высокоточных измерениях дальности ошибки определения модуля скорости БО в РЛС с грубыми измерениями угла места и азимута уменьшаются в несколько раз по сравнению со способом оценивания по выборкам декартовых координат. Однако при грубых измерениях дальности преимущество способа-прототипа утрачивается. Кроме того, в процессе оценивания параметров необходимо хранить большое число предыдущих измерений дальности и высоты (угла места), что при одновременном обслуживании большого числа целей и больших интервалах наблюдения приводит к существенному увеличению емкости запоминающих устройств.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности определения модуля скорости БО при грубых измерениях дальности, угла места и азимута и уменьшение объема хранимых предыдущих измерений.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения модуля скорости баллистического объекта (БО) с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость, заключающемся в том, что через интервалы времени, равные периоду обзора Т0, в РЛС измеряют дальность и угол места БО, по данным измерений дальности и угла места определяют высоту БО, определяют сглаженное значение высоты БО, то есть оценку
Figure 00000019
высоты БО в середине интервала наблюдения, вычисляют геоцентрический угол между РЛС и БО в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000020
, где rcp - дальность до БО в середине интервала наблюдения, RЗ - радиус Земли, и ускорение силы тяжести в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000021
, где
Figure 00000008
- ускорение силы тяжести на поверхности Земли, согласно изобретению оценку высоты
Figure 00000022
в середине интервала наблюдения определяют с помощью α, β фильтра, при этом определение текущих оценок
Figure 00000023
высоты в n-ом обзоре производят сначала в прямом по времени направлении, а затем в обратном направлении, для этого по первым двум значениям высоты, полученным в первых двух обзорах (z1 и z2), определяют начальное значение высоты
Figure 00000024
и начальное значение первого приращения высоты
Figure 00000025
, задают начальные значения коэффициентов сглаживания (α0=1, β0=1), далее во всех последующих обзорах
Figure 00000026
Figure 00000027
значения коэффициентов сглаживания определяют по формулам
Figure 00000028
и
Figure 00000029
, на интервале наблюдения от третьего обзора (n=3) до последнего обзора (n=N) экстраполированное значение высоты для n-го обзора определяют путем суммирования предыдущей (n-1)-ой оценки высоты и (n-1)-ой оценки первого приращения высоты, сигнал ошибки определяют как разность между текущим значением высоты и его экстраполированным значением, а от N-го обзора до
Figure 00000030
обзора, произведенного в середине интервала наблюдения, экстраполированное значение высоты для n-го обзора определяют путем суммирования предыдущей (n-1)-ой оценки высоты и инвертированного значения (n-1)-ой оценки первого приращения высоты, сигнал ошибки определяют как разность между текущей оценкой высоты и ее экстраполированным значением, текущую оценку высоты определяют путем суммирования экстраполированного значения высоты и взвешенного коэффициентом сглаживания α сигнала ошибки, а текущую оценку первого приращения высоты определяют путем суммирования (n-1)-ой оценки первого приращения высоты и взвешенного коэффициентом сглаживания β сигнала ошибки, измеряют радиальную скорость БО, перемножают измеренные значения дальности и радиальной скорости и получают выборку произведений дальности на радиальную скорость, определяют оценку
Figure 00000031
первого приращения произведения дальности на радиальную скорость в конце интервала наблюдения, то есть в последнем N-ом обзоре РЛС, с помощью α, β фильтра, для этого по первым двум значениям произведения дальности на радиальную скорость
Figure 00000032
определяют начальное значение произведения дальности на радиальную скорость
Figure 00000033
и начальное значение первого приращения произведения дальности па радиальную скорость
Figure 00000034
, задают начальные значения коэффициентов сглаживания (α0=1, β0=1), далее во всех последующих обзорах (n=3,4,…,N) значения коэффициентов сглаживания определяют по формулам
Figure 00000035
и
Figure 00000036
, определяют экстраполированное значение произведения дальности на радиальную скорость для n-го обзора путем суммирования предыдущей (n-1)-ой оценки произведения дальности на радиальную скорость и (n-1)-ой оценки первого приращения произведения дальности на радиальную скорость, определяют сигнал ошибки между текущим значением произведения дальности на радиальную скорость и его экстраполированным значением, определяют текущую оценку произведения дальности на радиальную скорость путем суммирования экстраполированного значения произведения дальности на радиальную скорость и взвешенного коэффициентом сглаживания α сигнала ошибки, определяют текущую оценку
Figure 00000037
первого приращения произведения дальности на радиальную скорость путем суммирования (n-1)-ой оценки первого приращения произведения дальности на радиальную скорость и взвешенного коэффициентом сглаживания β сигнала ошибки, в итоге вычисляют сглаженное значение модуля скорости баллистического объекта в середине интервала наблюдения на невозмущенном пассивном участке траектории по формуле
Figure 00000038
Указанный технический результат достигается также тем, что в устройстве определения модуля скорости БО с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость (смотри фиг. 3), содержащем блок 1 преобразования входных сигналов, первый выход которого соединен с входом блока 2 оценивания преобразованной координаты дальности, выход которого соединен с входом вычислителя 3 модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, блок 4 оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения, вход которого соединен с вторым выходом блока 1 преобразования входных сигналов, а выход соединен с четвертым входом вычислителя 3 модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, а также с входом вычислителя 5 геоцентрического угла и с первым входом вычислителя 6 ускорения силы тяжести, второй вход которого соединен с вторым выходом вычислителя 5 геоцентрического угла, выходы вычислителя 6 ускорения силы тяжести и вычислителя 5 геоцентрического угла соединены с вторым и третьим входами вычислителя 3 модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, выход которого является выходом заявленного устройства, согласно изобретению на первый вход блока 1 преобразования входных сигналов подают данные измерений радиальной скорости, в умножителе 1.1 блока 1 перемножают измерения дальности и радиальной скорости, блок 2 оценивания преобразованной координаты дальности и блок 4 оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения является α, β фильтрами.
Для доказательства практического отсутствия систематических (методических) ошибок оценивания модуля скорости заявленным способом и способом-прототипом вычислим значение модуля скорости китайской баллистической ракеты средней дальности (БРСД) «Дунфэн-21» на 280-й секунде полета, траекторные параметры которой приведены в таблице 1.
Figure 00000039
В способе-прототипе:
Figure 00000040
Figure 00000041
В заявленном способе
Figure 00000042
Если не учитывать поправку на сферичность Земли (RЗsin2ϕcp=249,77 км), то модуль скорости будет определяться с большим отрицательным смещением (-415 м/с). Поэтому смещение оценки до 10 м/с можно считать пренебрежимо малым смещенем.
Результаты вычислений оценок первого приращения произведения дальности на радиальную скорость
Figure 00000043
и высоты в середине интервала наблюдения
Figure 00000044
приведены в таблицах 2 и 3.
Figure 00000045
Как видно из таблицы, оценки
Figure 00000046
в текущем обзоре, то есть в конце интервала наблюдения, используются для определения модуля скорости в середине интервала наблюдения. Например,
Figure 00000047
, вычисленная на 360-ой секунде, используются для определения модуля скорости в середине интервала наблюдения, то есть на 280-ой секунде.
В отличие от прототипа, для определения модуля скорости используются только последнее
Figure 00000048
текущее значение произведения дальности на радиальную скорость и его экстраполированное значение
Figure 00000049
, а не вся фиксированная выборка из N произведений дальности на радиальную скорость.
Как видно из таблицы 3, при оценивании высоты в прямом (от 220-ой до 360-ой с) и в обратном (от 360-ой до 280-ой с) направлении практически устраняется смещение оценки высоты. Кроме того, по сравнению с прототипом, в два раза уменьшается объем хранимых значений высоты.
Figure 00000050
Результаты сравнения точности, то есть среднеквадратических ошибок (СКО) определения в РЛС МДВ «Резонанс-НЭ» (
Figure 00000051
, σr=300 м, σε=1,5°, T0=5 с) [5, С. 356-361] модуля скорости оперативно-тактической ракеты (ОТБР) «Атакмс» на 75-й секунде полета (rcp=205 км, εср=15,3°, ∂ср=9,65 м/с2, Vcp=1120 м/с) в заявленном изобретении (3), в прототипе (2) и в аналоге (1) приведены в таблице 4.
Figure 00000052
СКО оценивания модуля скорости БО вычислялись по следующим формулам:
а) для изобретения:
Figure 00000053
где
Figure 00000054
и σr - СКО измерения радиальной скорости и дальности;
σε - СКО измерения угла места;
Figure 00000055
- относительная СКО оценивания координаты в ос, /? фильтре [6, таблица 7.3, С.362];
Figure 00000056
- относительная СКО оценивания первого приращения в α, β фильтре [там же].
б) для прототипа:
Figure 00000057
где
Figure 00000058
- относительная СКО оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения в ЦНРФ;
Figure 00000059
- относительная СКО оценивания второго приращения в ЦНРФ [3, формула 4.39, С. 156].
в) для аналога:
Figure 00000060
где θср - угол наклона вектора скорости БО к местному горизонту.
Как видно из таблицы 4, в заявленном способе и устройстве обеспечивается повышение от 6-ти до 19-ти раз точности определения модуля скорости БО по сравнению с прототипом и аналогами при грубых измерениях угла места и дальности. Как видно из формулы (4) увеличение ошибок измерения дальности до 300 м несущественно влияет на точность определения модуля скорости. В прототипе уменьшение ошибок измерения дальности в 12 раз (от 300 м до 25 м) приводит к повышению точности определения модуля скорости от 5-ти до 10-ти раз. В способах-аналогах оценивания по выборкам декартовых координат доминирующее влияние на точность определения модуля скорости оказывают ошибки измерения угла места.
Увеличение точности определения модуля скорости заявленным способом, как и способом-прототипом, происходит только при выборе точки оценивания в середине интервала наблюдения, то есть скорость оценивается с запаздыванием по времени на половину длительности интервала наблюдения. При оценивании скорости в реальном режиме времени, то есть в момент получения последнего измерения, преимущества заявленного способа в значительной степени утрачиваются из-за необходимости учета вертикальной скорости баллистического объекта. Кроме того, заявленный способ нельзя использовать на активном участке траектории, то есть при работающем ракетном двигателе, и при совершении БЦ маневра на пассивном участке траектории.
Таким образом, доказана реализуемость технического результата заявляемого изобретения: повышение точности определения модуля скорости БО при грубых измерениях дальности, угла места и азимута и уменьшение объема хранимых предыдущих измерений.
Список использованных источников
1. Кузьмин С.З. Цифровая обработка радиолокационной информации. М.: «Советское радио», 1967, 400 с.
2. Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. М.: «Советское радио», 1974, 432 с.
3. Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. М.: «Советское радио», 1986, 352 с.
4. Патент №2540323. Способ определения модуля скорости баллистической цели в наземной радиолокационной станции.
5. Вооружение ПВО и РЭС России. Альманах. М.: Издательство НО «Лига содействия оборонным предприятиям», 2011, 504 с.)
6. Справочник по радиолокации. / Под ред. М.И. Сколника. Книга 1. М.: «Техносфера», 2015, 672 с.

Claims (2)

1. Способ определения модуля скорости баллистического объекта (БО) с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость, заключающийся в том, что через интервалы времени, равные периоду обзора T0, в РЛС измеряют дальность и угол места БО, по данным измерений дальности и угла места определяют высоту БО, определяют сглаженное значение высоты БО, то есть оценку
Figure 00000061
высоты БО в середине интервала наблюдения, вычисляют геоцентрический угол между РЛС и БО в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000062
, где rcp - дальность до БО в середине интервала наблюдения, Rз - радиус Земли, и ускорение силы тяжести в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000063
, где
Figure 00000064
- ускорение силы тяжести на поверхности Земли, отличающийся тем, что оценку высоты
Figure 00000061
определяют с помощью α, β фильтра, при этом определение текущих оценок
Figure 00000065
высоты в n-м обзоре производят сначала в прямом по времени направлении, а затем в обратном направлении, для этого по первым двум значениям высоты, полученным в первых двух обзорах (z1 и z2), определяют начальное значение высоты
Figure 00000066
и начальное значение первого приращения высоты
Figure 00000067
, задают начальные значения коэффициентов сглаживания (α0=1, β0=1), далее во всех последующих обзорах
Figure 00000068
значения коэффициентов сглаживания определяют по формулам
Figure 00000069
и
Figure 00000070
, на интервале наблюдения от третьего обзора (n=3) до последнего обзора (n=N) экстраполированное значение высоты для n-го обзора определяют путем суммирования предыдущей (n-1)-й оценки высоты и (n-1)-й оценки первого приращения высоты, сигнал ошибки определяют как разность между текущим значением высоты и его экстраполированным значением, а от N-го обзора до
Figure 00000071
-го обзора, произведенного в середине интервала наблюдения, экстраполированное значение высоты для n-го обзора определяют путем суммирования предыдущей (n-1)-й оценки высоты и инвертированного значения (n-1)-й оценки первого приращения высоты, сигнал ошибки определяют как разность между текущей оценкой высоты и ее экстраполированным значением, текущую оценку высоты определяют путем суммирования экстраполированного значения высоты и взвешенного коэффициентом сглаживания α сигнала ошибки, а текущую оценку первого приращения высоты определяют путем суммирования (n-1)-й оценки первого приращения высоты и взвешенного коэффициентом сглаживания β сигнала ошибки, измеряют радиальную скорость БО, перемножают измеренные значения дальности и радиальной скорости и получают выборку произведений дальности на радиальную скорость, определяют оценку
Figure 00000072
первого приращения произведения дальности на радиальную скорость в конце интервала наблюдения, то есть в последнем N-м обзоре РЛС, с помощью α, β фильтра, для этого по первым двум значениям произведения дальности на радиальную скорость (
Figure 00000073
и
Figure 00000074
) определяют начальное значение произведения дальности на радиальную скорость (
Figure 00000075
) и начальное значение первого приращения произведения дальности на радиальную скорость (
Figure 00000076
), задают начальные значения коэффициентов сглаживания (α0=1, β0=1), далее во всех последующих обзорах (n=3, 4, …, N) значения коэффициентов сглаживания определяют по формулам
Figure 00000077
и
Figure 00000078
, определяют экстраполированное значение произведения дальности на радиальную скорость для n-го обзора путем суммирования предыдущей (n-1)-й оценки произведения дальности на радиальную скорость и (n-1)-й оценки первого приращения произведения дальности на радиальную скорость, определяют сигнал ошибки между текущим значением произведения дальности на радиальную скорость и его экстраполированным значением, определяют текущую оценку произведения дальности на радиальную скорость путем суммирования экстраполированного значения произведения дальности на радиальную скорость и взвешенного коэффициентом сглаживания α сигнала ошибки, определяют текущую оценку
Figure 00000079
первого приращения произведения дальности на радиальную скорость путем суммирования (n-1)-й оценки первого приращения произведения дальности на радиальную скорость и взвешенного коэффициентом сглаживания β сигнала ошибки, в итоге вычисляют сглаженное значение модуля скорости баллистического объекта в середине интервала наблюдения на невозмущенном пассивном участке траектории по формуле
Figure 00000080
.
2. Устройство определения модуля скорости БО с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость, содержащее блок (1) преобразования входных сигналов, первый выход которого соединен с входом блока (2) оценивания приращения преобразованной координаты дальности, выход которого соединен с входом вычислителя (3) модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, блок (4) оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения, вход которого соединен со вторым выходом блока (1) преобразования входных сигналов, а выход соединен с четвертым входом вычислителя (3) модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, а также с входом вычислителя (5) геоцентрического угла и с первым входом вычислителя (6) ускорения силы тяжести, второй вход которого соединен с вторым выходом вычислителя (5) геоцентрического угла, выходы вычислителя 6 ускорения силы тяжести и вычислителя (5) геоцентрического угла соединены со вторым и третьим входами вычислителя (3) модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, выход которого является выходом заявленного устройства, отличающееся тем, что на первый вход блока (1) преобразования входных сигналов подают данные измерений радиальной скорости, в умножителе (1.1) блока (1) перемножают измерения дальности и радиальной скорости, блок (2) оценивания приращения преобразованной координаты дальности и блок (4) оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения являются α, β фильтрами.
RU2015128373A 2015-07-14 2015-07-14 Способ определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации RU2634479C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128373A RU2634479C2 (ru) 2015-07-14 2015-07-14 Способ определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128373A RU2634479C2 (ru) 2015-07-14 2015-07-14 Способ определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015128373A RU2015128373A (ru) 2017-01-18
RU2634479C2 true RU2634479C2 (ru) 2017-10-31

Family

ID=58449358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015128373A RU2634479C2 (ru) 2015-07-14 2015-07-14 Способ определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2634479C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796965C1 (ru) * 2021-12-27 2023-05-29 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") Способ и устройство определения модуля скорости баллистической цели с использованием оценок ее радиального ускорения при неоднозначных измерениях радиальной скорости

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107219519B (zh) * 2017-04-20 2019-12-17 中国人民解放军军械工程学院 连发火炮弹道曲线拟合方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050012657A1 (en) * 2003-06-16 2005-01-20 Paul Mohan Method and apparatus for remotely deriving the velocity vector of an in-flight ballistic projectile
WO2008031896A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Thales Nederland B.V. Method of and device for tracking an object
US7884754B1 (en) * 2006-04-28 2011-02-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of distributed estimation using multiple asynchronous sensors
US8138965B1 (en) * 2007-07-18 2012-03-20 Lockheed Martin Corporation Kinematic algorithm for rocket motor apperception
RU2509319C1 (ru) * 2012-10-10 2014-03-10 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский центр "РЕЗОНАНС" (ЗАО НИЦ "РЕЗОНАНС") Способ радиолокационного определения времени окончания активного участка баллистической траектории
RU2510861C1 (ru) * 2012-09-10 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Способ радиолокационного определения времени окончания активного участка баллистической траектории
RU2540323C1 (ru) * 2014-01-21 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Способ определения модуля скорости баллистической цели в наземной радиолокационной станции

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050012657A1 (en) * 2003-06-16 2005-01-20 Paul Mohan Method and apparatus for remotely deriving the velocity vector of an in-flight ballistic projectile
US7884754B1 (en) * 2006-04-28 2011-02-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of distributed estimation using multiple asynchronous sensors
WO2008031896A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Thales Nederland B.V. Method of and device for tracking an object
US8138965B1 (en) * 2007-07-18 2012-03-20 Lockheed Martin Corporation Kinematic algorithm for rocket motor apperception
RU2510861C1 (ru) * 2012-09-10 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Способ радиолокационного определения времени окончания активного участка баллистической траектории
RU2509319C1 (ru) * 2012-10-10 2014-03-10 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский центр "РЕЗОНАНС" (ЗАО НИЦ "РЕЗОНАНС") Способ радиолокационного определения времени окончания активного участка баллистической траектории
RU2540323C1 (ru) * 2014-01-21 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Способ определения модуля скорости баллистической цели в наземной радиолокационной станции

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796965C1 (ru) * 2021-12-27 2023-05-29 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") Способ и устройство определения модуля скорости баллистической цели с использованием оценок ее радиального ускорения при неоднозначных измерениях радиальной скорости
RU2797227C1 (ru) * 2021-12-27 2023-05-31 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") Способ и устройство определения вертикальной скорости баллистической цели с использованием оценок первого и второго приращений ее радиальной скорости

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015128373A (ru) 2017-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2540323C1 (ru) Способ определения модуля скорости баллистической цели в наземной радиолокационной станции
RU2510861C1 (ru) Способ радиолокационного определения времени окончания активного участка баллистической траектории
RU2524208C1 (ru) Способ радиолокационного обнаружения маневра баллистической цели на пассивном участке траектории
CN111221018B (zh) 一种用于抑制海上多路径的gnss多源信息融合导航方法
US8791859B2 (en) High precision radio frequency direction finding system
RU152617U1 (ru) Устройство радиолокационного определения путевой скорости неманеврирующей воздушной цели
CN116774264B (zh) 基于低轨卫星机会信号多普勒的运动目标定位方法
Yevseiev et al. Development of an optimization method for measuring the Doppler frequency of a packet taking into account the fluctuations of the initial phases of its radio pulses
RU2621692C1 (ru) Способ и устройство определения курса неманеврирующей аэродинамической цели с использованием выборки квадратов дальности
RU2658317C1 (ru) Способ и устройство определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки квадратов дальности
CN105372692A (zh) 一种北斗测姿接收机的快速整周模糊度方法
RU2634479C2 (ru) Способ определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации
RU158491U1 (ru) Радиолокационный измеритель путевой скорости неманеврирующей аэродинамической цели по выборке квадратов дальности
RU2669773C1 (ru) Способ определения модуля скорости неманеврирующей аэродинамической цели по выборкам измерений дальности
RU2509319C1 (ru) Способ радиолокационного определения времени окончания активного участка баллистической траектории
RU2615783C1 (ru) Обнаружитель маневра баллистической ракеты по фиксированной выборке квадратов дальности
RU2644588C2 (ru) Способ радиолокационного определения путевой скорости неманеврирующей аэродинамической цели по выборке произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации
CN114252875B (zh) 一种成像高度计数据的高精度网格化方法
RU2646854C2 (ru) Способ радиолокационного определения вертикальной скорости баллистического объекта и устройство для его реализации
RU2635657C2 (ru) Обнаружитель маневра баллистической ракеты по фиксированной выборке произведений дальности на радиальную скорость
RU2607358C1 (ru) Способ радиолокационного определения модуля скорости баллистического объекта
RU2632476C2 (ru) Способ обнаружения маневра баллистического объекта по выборкам произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации
RU2782527C1 (ru) Способ и устройство определения путевой скорости неманеврирующей цели с использованием оценок ее радиального ускорения
RU2714884C1 (ru) Способ определения курса объекта на линейной траектории с использованием измерений его радиальной скорости
RU195705U1 (ru) Измеритель путевой скорости неманеврирующей аэродинамической цели по выборке произведений дальности на радиальную скорость

Legal Events

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

Effective date: 20180715