RU2658317C1 - Способ и устройство определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки квадратов дальности - Google Patents

Способ и устройство определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки квадратов дальности Download PDF

Info

Publication number
RU2658317C1
RU2658317C1 RU2015154148A RU2015154148A RU2658317C1 RU 2658317 C1 RU2658317 C1 RU 2658317C1 RU 2015154148 A RU2015154148 A RU 2015154148A RU 2015154148 A RU2015154148 A RU 2015154148A RU 2658317 C1 RU2658317 C1 RU 2658317C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
range
observation interval
height
input
filter
Prior art date
Application number
RU2015154148A
Other languages
English (en)
Inventor
Петр Зотеевич Белоногов
Александр Давидович Бомштейн
Евгений Сергеевич Фитасов
Александр Николаевич Прядко
Сергей Александрович Козлов
Евгений Сергеевич Хмылов
Original Assignee
Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники"
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 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" filed Critical Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники"
Priority to RU2015154148A priority Critical patent/RU2658317C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2658317C1 publication Critical patent/RU2658317C1/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
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • 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
    • 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
    • G01S13/585—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems processing the video signal in order to evaluate or display the velocity value
    • G01S13/586—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems processing the video signal in order to evaluate or display the velocity value using, or combined with, frequency tracking means
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано преимущественно в наземных радиолокационных станциях (РЛС) кругового и секторного обзора. Достигаемый технический результат - повышение точности определения модуля скорости баллистического объекта (БО) в РЛС с грубыми измерениями угловых координат при уменьшении объема используемых вычислительных ресурсов. Указанный технический результат достигается тем, что через равные интервалы времени Т0 в РЛС измеряют дальность и высоту БО, определяют оценку высоты БО
Figure 00000079
в середине интервала наблюдения с помощью α, β фильтра и оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000080
в конце интервала наблюдения с помощью α, β, γ фильтра, вычисляют геоцентрический угол между РЛС и БО и ускорение силы тяжести в середине интервала наблюдения, после чего определяют значение модуля скорости БО в середине интервала наблюдения на невозмущенном пассивном участке траектории, при этом оценку высоты
Figure 00000081
определяют с помощью α, β фильтра, причем сглаживание измерений высоты производят сначала в прямом по времени направлении до конца интервала наблюдения, а затем в обратном направлении до середины интервала наблюдения, а оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000082
определяют с помощью α, β, γ фильтра в конце интервала наблюдения путем последовательной фильтрации значений квадратов дальности. Устройство для реализации способа состоит из блоков преобразования входных сигналов, оценивания второго приращения квадрата дальности (α, β, γ фильтра), оценивания высоты

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 [4] и устройство для его реализации, описанные в патенте №2540323.
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 измеряют дальность и угол места БО в цифровом виде. По фиксированной выборке из N измеренных значений высоты определяют оценку
Figure 00000005
высоты БО в середине интервала наблюдения. Далее вычисляют геоцентрический угол между РЛС и БО (смотри фиг. 1) в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000006
где rср - дальность до БО в середине интервала наблюдения, Rз - радиус Земли, и ускорение силы тяжести в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000007
, где g0 - ускорение силы тяжести на поверхности Земли. Через равные интервалы времени Т0 перемножают оцифрованные сигналы дальности и получают квадраты дальности. По фиксированной выборке из N квадратов дальности определяют оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000008
. В итоге вычисляют значение модуля скорости БО в середине интервала наблюдения на невозмущенном пассивном участке траектории по формуле
Figure 00000009
Схема устройства для реализации способа-прототипа приведена на фиг. 2. Устройство содержит блок 1 преобразования входных сигналов, первый выход которого соединен с входом блока 2 оценивания второго приращения квадрата дальности (ЦНРФ), состоящего из запоминающего устройства 2.1, блока умножителей 2.2, блока весовых коэффициентов оценки второго приращения квадрата дальности 2.3 и сумматора 2.4, выход которого подключен к первому входу вычислителя 3 модуля скорости БО. Второй выход блока 1 соединен с входом блока 4 оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения (ЦНРФ), состоящего из запоминающего устройства 4.1, блока умножителей 4.2, блока весовых коэффициентов оценки высоты в середине интервала наблюдения 4.3 и сумматора 4.4, выход которого соединен с 4-м входом вычислителя 3 модуля скорости БО, с 2-м входом вычислителя 5 геоцентрического угла, 1-й вход которого подключен к 3-у выходу блока 1, а также с 1-м входом вычислителя 6 ускорения силы тяжести. Выходы вычислителя 6 ускорения силы тяжести и вычислителя 5 геоцентрического угла соединены с 2-м и 3-м входами вычислителя 3 модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, выход которого является выходом заявленного устройства.
ЦНРФ оценивания второго приращения квадрата дальности (блок 2) работает следующим образом. Текущее значение квадрата дальности
Figure 00000010
умножают на весовой коэффициент в блоке 2.2 и подают на вход сумматора 2.4. Значения квадратов дальности, полученные в предыдущих обзорах
Figure 00000011
,
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 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
Figure 00000016
. Эту оценку подают на 1-й вход вычислителя 3 модуля скорости.
Таким же образом во втором ЦНРФ (блок 4) определяют оценку высоты
Figure 00000017
в середине интервала наблюдения. В отличие от блока 2 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 для решения ряда задач, например определения координат точки падения БО, таких точностей определения модуля скорости может быть недостаточно. 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 в наземных РЛС с грубыми измерениями угловых координат при уменьшении объема используемых вычислительных ресурсов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения модуля скорости БО с использованием выборки квадратов дальности так же, как в прототипе, измеряют дальность и угол места БО в цифровом виде и определяют высоту zi=risinεi. По выборке из N измеренных значений высоты определяют оценку
Figure 00000019
высоты БО и среднюю дальность rср до БО в середине интервала наблюдения. Далее вычисляют геоцентрический угол между РЛС и БО в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000020
где rср - дальность до БО в середине интервала наблюдения, Rз - радиус Земли, и ускорение силы тяжести в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000021
, где g0 - ускорение силы тяжести на поверхности Земли. Через равные интервалы времени Т0 перемножают оцифрованные сигналы дальности и получают квадраты дальности. По выборке из N квадратов дальности определяют оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000022
. В итоге вычисляют значение модуля скорости БО в середине интервала наблюдения на невозмущенном пассивном участке траектории по формуле
Figure 00000023
В отличие от прототипа, согласно изобретению, оценку высоты
Figure 00000024
в середине интервала наблюдения определяют с помощью α, β фильтра. При этом сглаживание измерений высоты производят сначала в прямом по времени направлении до конца интервала наблюдения, а затем в обратном направлении до середины интервала наблюдения. Оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000025
определяют в конце интервала наблюдения с помощью α, β, γ фильтра путем сглаживания значений квадратов дальности.
Схема устройства определения модуля скорости баллистического объекта заявленным способом приведена на фиг. 3.
Это устройство так же, как прототип, содержит блок 1 преобразования входных сигналов, первый выход которого соединен с входом блока оценивания второго приращения квадрата дальности (блок 2), выход которого подключен к первому входу вычислителя 3 модуля скорости БО. Второй выход блока 1 соединен с входом блока оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения (блок 4), выход которого соединен с 4-м входом вычислителя 3 модуля скорости БО, с 2-м входом вычислителя 5 геоцентрического угла, 1-й вход которого подключен к 3-у выходу блока 1, а также с 1-м входом вычислителя 6 ускорения силы тяжести. Выходы вычислителя 6 ускорения силы тяжести и вычислителя 5 геоцентрического угла соединены с 2-м и 3-м входами вычислителя 3 модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, выход которого является выходом заявленного устройства.
В отличие от прототипа, согласно изобретению, блок 2 оценивания второго приращения квадрата дальности является α, β, γ фильтром, а блок 4 оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения является α, β фильтром. Оба блока построены по известным схемам.
Для доказательства возможности реализации заявленного технического результата вычислим значение модуля скорости на 280-й секунде полета китайской баллистической ракеты средней дальности (БРСД) «Дунфэн-21», траекторные параметры которой приведены в таблице 1.
Figure 00000026
Оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000027
вычислим по следующему алгоритму. Данные вычислений приведены в табл. 2. По трем значениям квадратов дальности (
Figure 00000028
,
Figure 00000029
и
Figure 00000030
), полученным в первых трех обзорах, определяются начальные значения квадрата дальности (
Figure 00000031
), первого приращения квадрата дальности (
Figure 00000032
) и второго приращения квадрата дальности (
Figure 00000033
). Начальные значения коэффициентов усиления фильтра принимаются равными единице (α0=1, β0=1, γ0=1). Далее во всех последующих обзорах (n=4, 5,.. N) коэффициенты усиления вычисляются по формулам
Figure 00000034
,
Figure 00000035
и
Figure 00000036
где n - номер обзора (столбцы 3-5). Экстраполированное значение квадрата дальности для n-го обзора
Figure 00000037
вычисляется путем суммирования предыдущих (n-1)-х оценок квадрата дальности
Figure 00000038
, первого
Figure 00000039
и второго
Figure 00000040
приращений квадрата дальности. Экстраполированное значение первого приращения квадрата дальности для n-го обзора
Figure 00000041
вычисляется путем суммирования предыдущей (n-1)-й оценки первого приращения квадрата дальности
Figure 00000042
и удвоенного значения (n-1)-й оценки второго приращения квадрата дальности
Figure 00000043
. Затем определяют сигнал ошибки
Figure 00000044
между текущим значением квадрата дальности и его экстраполированным значением. Текущая оценка квадрата дальности
Figure 00000045
вычисляется путем суммирования экстраполированного значения квадрата дальности и взвешенного коэффициентом усиления α сигнала ошибки. Текущую оценку первого приращения квадрата дальности
Figure 00000046
определяют путем суммирования экстраполированного значения первого приращения квадрата дальности и взвешенного коэффициентом усиления β сигнала ошибки. Текущую оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000047
определяют путем суммирования предыдущей (n-1)-й оценки второго приращения квадрата дальности и взвешенного коэффициентом усиления γ сигнала ошибки. В итоге в N-м обзоре получаем оценку второго приращения квадрата дальности в конце интервала наблюдения
Figure 00000048
.
Figure 00000049
Результаты оценивания высоты в середине интервала наблюдения приведены в табл. 3.
Сначала по первым двум значениям высоты, полученным в первых двух обзорах (z1 и z2), определяются начальные значения высоты (
Figure 00000050
) и первого приращения высоты (
Figure 00000051
). Затем задаются начальные значения коэффициентов усиления (α0=1, β0=1). Далее во всех последующих обзорах (n=3,
Figure 00000052
) значения этих коэффициентов вычисляются по формулам
Figure 00000053
и
Figure 00000054
. На интервале наблюдения от третьего обзора (n=3) до последнего обзора (n=N) экстраполированное значение высоты для n-го обзора
Figure 00000055
определяют путем суммирования предыдущей (n-1)-й оценки высоты и (n-1)-й оценки первого приращения высоты. Сигнал ошибки
Figure 00000056
определяют как разность между текущим значением высоты и его экстраполированным значением.
От N-го обзора до (
Figure 00000057
)-го обзора, произведенного в середине интервала наблюдения, экстраполированное значение высоты для n-го обзора
Figure 00000058
определяется 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
Figure 00000059
определяют путем суммирования экстраполированного значения высоты и взвешенного коэффициентом усиления α сигнала ошибки. Текущую оценку первого приращения высоты
Figure 00000060
определяют путем суммирования (n-1)-й оценки первого приращения высоты и взвешенного коэффициентом усиления β сигнала ошибки.
Как видно из таблицы 3, при оценивании высоты в прямом (от 220-й до 360-й с) и в обратном (от 360-й до 280-й с) направлениях практически устраняется смещение оценки высоты
Figure 00000061
Истинное (табличное) значение равно 277,74 км.
Figure 00000062
Подставив полученные значения в формулу 2, убедимся, что смещение оценки модуля скорости (методическая ошибка) практически отсутствует:
Figure 00000063
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 3 м/с можно считать пренебрежимо малым смещением.
Результаты сравнения случайных среднеквадратических ошибок (СКО) определения модуля скорости в заявленном изобретении, в прототипе и в аналоге приведены в таблице 4. Вычислялись СКО оценивания модуля скорости американской оперативно-тактической ракеты (ОТБР) «Атакмс» на 75-й секунде полета (rср=205 км, εср=15,3°, gср=9,65 м/с2, Vcp=1120 м/с) по данным измерений РЛС МДВ «Небо СВУ» (σr=100 м, σε=1,5°, Т0=5 с) [5, с. 334-336].
СКО оценивания модуля скорости БО вычислялись по следующим формулам:
а) для изобретения и прототипа:
Figure 00000064
где σr - СКО измерения дальности;
σε - СКО измерения угла места;
б) для изобретения:
Figure 00000065
- относительная СКО оценивания координаты в α, β, фильтре [6, таблица 7.3, с. 362];
Figure 00000066
- относительная СКО оценивания второго приращения в α, β, γ фильтре [2, формула 9.6.38, с. 396];
в) для прототипа:
Figure 00000067
- относительная СКО оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения в ЦНРФ 4;
Figure 00000068
- относительная СКО оценивания второго приращения в ЦНРФ 2 [3, формула 4.39, с. 156];
г) для аналога:
Figure 00000069
где θср - угол наклона вектора скорости БО к местному горизонту.
Как видно из таблицы 4, при реализации заявленного изобретения в РЛС МДВ «Небо СВУ» обеспечивается повышение точности определения модуля скорости БО по сравнению с прототипом на 40-80 процентов, а по сравнению с аналогами - до пяти раз. Кроме того, существенно уменьшились вычислительные затраты. Так, для оценивания второго приращения квадрата дальности используются только результаты последнего измерения дальности и оценки, полученные в предыдущем обзоре, а не вся фиксированная выборка измерений, как в аналоге и в прототипе.
Figure 00000070
Примечание: в скобках - при ошибках измерения дальности σr=25 м.
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 БО. Кроме того, заявленный способ нельзя использовать на активном участке траектории, то есть при работающем ракетном двигателе, и при совершении БО маневра на пассивном участке траектории.
Таким образом, доказана реализуемость технического результата заявленного изобретения: повышение точности определения модуля скорости баллистических объектов при грубых измерениях угловых координат и уменьшение объема используемых вычислительных ресурсов.
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 квадратов дальности, заключающийся в том, что в РЛС измеряют дальность и угол места БО в цифровом виде, по данным измерений дальности и угла места определяют высоту БО, по выборке значений высоты определяют оценку
Figure 00000071
высоты БО в середине интервала наблюдения, определяют дальность rср до БО в середине интервала наблюдения, вычисляют геоцентрический угол между РЛС и БО в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000072
где RЗ - радиус Земли, и ускорение силы тяжести в середине интервала наблюдения по формуле
Figure 00000073
, где
Figure 00000074
- ускорение силы тяжести на поверхности Земли, через равные интервалы времени Т0 перемножают оцифрованные сигналы дальности и получают квадраты дальности, по выборке квадратов дальности определяют оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000075
и вычисляют значение модуля скорости БО в середине интервала наблюдения на невозмущенном пассивном участке траектории по формуле
Figure 00000076
где N - число измерений на интервале наблюдения, отличающийся тем, что оценку высоты
Figure 00000077
в середине интервала наблюдения определяют с помощью α, β фильтра, при этом сглаживание измерений высоты производят сначала в прямом по времени направлении до конца интервала наблюдения, а затем в обратном направлении до середины интервала наблюдения, оценку второго приращения квадрата дальности
Figure 00000078
определяют с помощью α, β, γ фильтра в конце интервала наблюдения путем сглаживания значений квадратов дальности.
2. Устройство определения модуля скорости БО с использованием выборки квадратов дальности, содержащее блок преобразования входных сигналов с первым цифровым входом дальности и вторым цифровым входом угла места, первый выход которого соединен с входом блока оценивания второго приращения квадрата дальности, выход которого подключен к первому входу вычислителя модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, блок оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения, вход которого подключен к второму выходу блока преобразования входных сигналов, а выход соединен с четвертым входом вычислителя модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, а также с вторым входом вычислителя геоцентрического угла, первый вход которого подключен к третьему выходу блока преобразования входных сигналов, и с первым входом вычислителя ускорения силы тяжести, второй вход которого соединен с выходом вычислителя геоцентрического угла, выходы вычислителя ускорения силы тяжести и вычислителя геоцентрического угла подключены, соответственно, к второму и третьему входам вычислителя модуля скорости БО в середине интервала наблюдения, выход которого является выходом заявленного устройства, отличающееся тем, что блок оценивания второго приращения квадрата дальности является α, β, γ фильтром, а блок оценивания высоты БО в середине интервала наблюдения является α, β,фильтром.
RU2015154148A 2015-12-16 2015-12-16 Способ и устройство определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки квадратов дальности RU2658317C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015154148A RU2658317C1 (ru) 2015-12-16 2015-12-16 Способ и устройство определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки квадратов дальности

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015154148A RU2658317C1 (ru) 2015-12-16 2015-12-16 Способ и устройство определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки квадратов дальности

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658317C1 true RU2658317C1 (ru) 2018-06-20

Family

ID=62620193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015154148A RU2658317C1 (ru) 2015-12-16 2015-12-16 Способ и устройство определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки квадратов дальности

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658317C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703277C1 (ru) * 2018-08-20 2019-10-16 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Устройство определения длительности интервала сопровождения цели
RU2752265C1 (ru) * 2020-08-11 2021-07-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Способ и устройство определения момента окончания активного участка баллистической траектории по выборкам квадратов дальности
RU2776870C2 (ru) * 2020-02-11 2022-07-28 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") Способ и устройство радиолокационного определения путевой скорости неманеврирующего объекта с учетом пропусков измерений дальности и радиальной скорости

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2265233C1 (ru) * 2004-06-21 2005-11-27 ОАО "Научно-исследовательский институт "Стрела" Устройство определения координат
US7154433B1 (en) * 2003-01-16 2006-12-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and device for the detection and track of targets in high clutter
EP1925948A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-28 Hitachi, Ltd. Radar apparatus and signal processing method
CN103487801A (zh) * 2013-09-02 2014-01-01 电子科技大学 雷达识别真假弹头的方法
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
RU2524208C1 (ru) * 2013-01-15 2014-07-27 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский центр "РЕЗОНАНС" (ЗАО НИЦ "РЕЗОНАНС") Способ радиолокационного обнаружения маневра баллистической цели на пассивном участке 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
RU151617U1 (ru) * 2014-07-22 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Орион" (ООО "НПП "Орион") Автомобильный подогреватель

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7154433B1 (en) * 2003-01-16 2006-12-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and device for the detection and track of targets in high clutter
RU2265233C1 (ru) * 2004-06-21 2005-11-27 ОАО "Научно-исследовательский институт "Стрела" Устройство определения координат
EP1925948A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-28 Hitachi, Ltd. Radar apparatus and signal processing method
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
RU2524208C1 (ru) * 2013-01-15 2014-07-27 Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский центр "РЕЗОНАНС" (ЗАО НИЦ "РЕЗОНАНС") Способ радиолокационного обнаружения маневра баллистической цели на пассивном участке траектории
CN103487801A (zh) * 2013-09-02 2014-01-01 电子科技大学 雷达识别真假弹头的方法
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
RU151617U1 (ru) * 2014-07-22 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Орион" (ООО "НПП "Орион") Автомобильный подогреватель

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703277C1 (ru) * 2018-08-20 2019-10-16 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Устройство определения длительности интервала сопровождения цели
RU2776870C2 (ru) * 2020-02-11 2022-07-28 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Резонанс" (ЗАО "НИЦ "Резонанс") Способ и устройство радиолокационного определения путевой скорости неманеврирующего объекта с учетом пропусков измерений дальности и радиальной скорости
RU2752265C1 (ru) * 2020-08-11 2021-07-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Способ и устройство определения момента окончания активного участка баллистической траектории по выборкам квадратов дальности
RU2781159C1 (ru) * 2021-04-26 2022-10-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Способ определения радиальной скорости объекта по выборкам квадратов дальности
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

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
GB2574490A (en) Airborne wind profiling portable radar system and method
RU2524208C1 (ru) Способ радиолокационного обнаружения маневра баллистической цели на пассивном участке траектории
CN108761419A (zh) 基于组合空时主通道自适应处理的低空风切变风速估计方法
CN103091669A (zh) 基于压缩感知的机动目标参数估计方法
CN109061640B (zh) 一种用于顺轨干涉sar海流反演的方位模糊抑制方法
RU2658317C1 (ru) Способ и устройство определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки квадратов дальности
CN110261837B (zh) 一种基于航迹信息的复杂目标rcs计算方法
RU2610150C1 (ru) Способ определения координат наземного источника радиоизлучения при радиопеленговании с борта летательного аппарата
RU2634479C2 (ru) Способ определения модуля скорости баллистического объекта с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации
CN115840192B (zh) 一种基于空间估计谱置信度估计的室内定位方法
RU2669773C1 (ru) Способ определения модуля скорости неманеврирующей аэродинамической цели по выборкам измерений дальности
RU2615783C1 (ru) Обнаружитель маневра баллистической ракеты по фиксированной выборке квадратов дальности
CN114705158B (zh) 一种基于星载多通道辐射成像仪的云底高度反演方法
RU2509319C1 (ru) Способ радиолокационного определения времени окончания активного участка баллистической траектории
RU2646854C2 (ru) Способ радиолокационного определения вертикальной скорости баллистического объекта и устройство для его реализации
RU2632476C2 (ru) Способ обнаружения маневра баллистического объекта по выборкам произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации
RU2644588C2 (ru) Способ радиолокационного определения путевой скорости неманеврирующей аэродинамической цели по выборке произведений дальности на радиальную скорость и устройство для его реализации
RU2607358C1 (ru) Способ радиолокационного определения модуля скорости баллистического объекта
RU2635657C2 (ru) Обнаружитель маневра баллистической ракеты по фиксированной выборке произведений дальности на радиальную скорость
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
RU2615784C1 (ru) Способ и устройство радиолокационного обнаружения маневра баллистического объекта по выборкам квадратов дальности
RU195705U1 (ru) Измеритель путевой скорости неманеврирующей аэродинамической цели по выборке произведений дальности на радиальную скорость