RU2687059C1 - Способ определения дальности - Google Patents
Способ определения дальности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687059C1 RU2687059C1 RU2018138178A RU2018138178A RU2687059C1 RU 2687059 C1 RU2687059 C1 RU 2687059C1 RU 2018138178 A RU2018138178 A RU 2018138178A RU 2018138178 A RU2018138178 A RU 2018138178A RU 2687059 C1 RU2687059 C1 RU 2687059C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- objects
- signals
- transmit
- acceleration
- navigation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241001415849 Strigiformes Species 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/10—Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca 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
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
- G01S1/08—Systems for determining direction or position line
- G01S1/20—Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems
- G01S1/30—Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems the synchronised signals being continuous waves or intermittent trains of continuous waves, the intermittency not being for the purpose of determining direction or position line and the transit times being compared by measuring the phase difference
- G01S1/32—Systems in which the signals received, with or without amplification, or signals derived therefrom, are compared in phase directly contains no documents
-
- 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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/12—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
-
- 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
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к навигации, в том числе радионавигации, и может использоваться для определения дальности между фазовыми центрами антенн двух объектов, перемещающихся относительно друг друга, и управления их движением в зонах навигации. Технический результат - отсутствие, в том числе, требования наличия единой системы времени для передающего и принимающего сигналы объектов и обеспечение однозначности определения указанной дальности. Способ характеризуется тем, что сигналы с индивидуальными признаками передает один из объектов либо оба одновременно, на принимающем объекте их идентифицируют и измеряют проекцию относительной скорости объекта на прямую, соединяющую фазовые центры антенн объектов, соответствующее ей ускорение, производную этого ускорения по времени, по указанным проекциям определяют указанную дальность по соответствующему уравнению измерения. 4 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к навигации, в том числе, радионавигации, и может быть использовано для определения дальности между двумя объектами, перемещающимися относительно друг друга, и управления их движением в зонах навигации. Сигналы передает один из объектов либо оба одновременно, а на принимающем объекте их идентифицируют и определяют дальность между фазовыми центрами антенн (ФЦА) упомянутых объектов. Реализация способа позволит, в том числе, упростить соответствующие системы навигации, обеспечить однозначность определения указанных дальностей без привлечения дополнительной информации.
Известны способы определения дальности, основанные на использовании амплитудных, временных, импульсных, частотных, фазовых и импульсно-фазовых методов измерения параметров сигнала (Патенты РФ 2022297, 2096800, 2192022, 2213979, 2232402, 2258242, 2264598, 2309420, 2325666, 2363117, 2371737, 2378660, 2430385, 2439617, 2506605, 2507529, 2510518, 2539968, 2558640, 2559813, 2567114, 2568104, 2572589, 2584976, 2587471, 2597007, 2598000, 2599984, 2602506, 2620359, 2638572, 2640032, 2653506, 2657237; Патенты США №№9423502 В2, 9465099 В2, 9485629 В2, 9488735 В2, 9661604 В1, 9681267 В2, 2016/0327630 А1. 2016/0330584А1, 2016/0337933 А1, Пат.FR 2504275; Основы испытаний летательных аппара-тов/ Е.И. Кринецкий и др. Под ред. Е.И. Кринецкого. - М.: Машиностр., 1979, с. 64-89; Радиотехнические системы /Ю.М. Казаринов и др. Под ред. Ю.М. Казаринова. - М.: ИЦ «Академия», 2008, с. 7, 17-18, п.п. 7.1-7.4, гл. 10.; Мельников Ю.П., Попов С.В. Радиотехническая разведка. Методы оценки эффективности местоопределения источников излучения.- М.; «Радиотехника» 2008, гл. 5; Кинкулькин И.Е. и др. Фазовый метод определения координат.- М.: Сов. радио, 1979, с. 10-11,97-100).
Известные способы имеют те или иные недостатки, например, большую мощность передатчика, сложность обнаружения движущихся объектов на фоне отражений от неподвижных объектов в импульсном методе, необходимость иметь несколько антенн, высокие требования к линейности ПЧМ сигнала в частотном методе, неоднозначность определения из-за повторения фазы через период в фазовом методе, необходимость наличия единой системы времени принимающей сигналы системы и объекта, недостаточное быстродействие и точность и др.
По критерию минимальной достаточности наиболее близким является способ определения дальности объектов по патенту RU №2587471.
Преимуществом заявляемого способа определения дальности между объектами, перемещающихся относительно друг друга, по сравнению с известными способами является обеспечение однозначного определения дальности без привлечения дополнительной информации о местоположении объектов и отсутствие требования обеспечения наличия единой системы времени на объектах. Это достигается тем, что сигналы с индивидуальными признаками передает один из объектов либо оба одновременно, на принимающем объекте их идентифицируют и измеряют одним из известных методов проекцию относительной скорости объекта на прямую, соединяющую ФЦА объектов, соответствующее ей ускорение, производную этого ускорения по времени. По указанным проекциям определяют указанную дальность по предложенному в способе уравнению измерения.
Для достижения указанного технического результата в соответствии с на-стоящим изобретением в способе определения дальности d между фазовыми центрами антенн двух объектов, перемещающихся относительно друг друга, сигналы с индивидуальными признаками передает один из объектов либо оба одновременно, на принимающем объекте их идентифицируют и измеряют одним из известных методов проекцию относительной скорости v объектов на прямую, соединяющую фазовые центры их антенн, соответствующее ей ускорение а, производную этого ускорения b по времени, и по указанным проекциям определяют указанную дальность в соответствии с уравнением измерения , где - абсолютное значение величины s.
Также передают электромагнитные сигналы в диапазоне радиочастот. Также передают электромагнитные сигналы в оптическом диапазоне частот.
Также передают сигналы в акустическом диапазоне частот. Кроме того, формируют и передают гармонический сигнал либо совокупность гармонических сигналов.
Совокупность всех признаков позволяет определить дальности между указанными объектами с достижением упомянутого технического результата.
В существующем уровне техники не выявлено источников информации, которые содержали бы сведения о способах того же назначения с указанной совокупностью признаков. Ниже изобретение описано более детально. Сущность способа заключается в следующем.
С одного либо обоих перемещающихся относительно друг друга объектов передают сигналы, например, радиосигналы, на принимающем объекте их идентифицируют и измеряют одним из известных методов проекцию скорости v объекта, соответствующее ей ускорение а, производную этого ускорений b по времени на прямую, соединяющую ФЦА объектов. Измерение скорости основано, например, на измерении смещения частоты сигнала, связанного с эффектом Доплера. По указанным проекциям определяют дальность d между ФЦА объектов в соответствии с указанным уравнением измерения.
Сигналы могут передавать в указанных диапазонах частот, а также в виде гармонического сигнала либо совокупности гармонических сигналов.
Дальность между ФЦА объектов определяются однозначно без привлечения дополнительной априорной информации.
Способ может найти применение, в том числе, для построения универсальной навигационно-посадочной системы. Перечислим основные достоинства способа:
- обеспечивает однозначное определение дальности между ФЦА перемещающихся относительно друг друга объектов с высокой точностью;
- практически исключается влияние на точность определения указанной дальности наличие отраженных (например, от земли) сигналов;
-не требуется единая система времени на объектах;
- реализация способа проще и дешевле, чем известных аналогов;
- предъявляет низкие требования к вычислительной системе по быстродействию и объему памяти.
Результативность и эффективность использования заявляемого способа состоит в том, что он может быть применен на практике для развития и совершенствования систем определения дальности между ФЦА перемещающихся относительно друг друга объектов, а также в других приложениях. Способ позволяет однозначно определять указанную дальность с большой точностью и более просто по сравнению с известными способами.
Таким образом, заявляемый способ обеспечивает появление новых свойств, не достигаемых в аналогах. Проведенный анализ позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию «новизны».
Также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения действий на достижение указанного результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень». Таким образом, заявленное изобретение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень», а также критерию «промышленная применимость».
Claims (5)
1. Способ определения дальности d между фазовыми центрами антенн двух объектов, перемещающихся относительно друг друга, при котором сигналы с индивидуальными признаками передает один из объектов либо оба одновременно, на принимающем объекте их идентифицируют и измеряют проекцию относительной скорости v объектов на прямую, соединяющую фазовые центры их антенн, соответствующее ей ускорение а, производную этого ускорения b по времени, и по указанным проекциям определяют указанную дальность в соответствии с уравнением измерения где - знак абсолютного значения (модуля) заключенной в нем величины.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что передают электромагнитные сигналы в диапазоне радиочастот.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что передают электромагнитные сигналы в оптическом диапазоне частот.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что передают сигналы в акустическом диапазоне частот.
5. Способ по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что формируют и передают гармонический сигнал либо совокупность гармонических сигналов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138178A RU2687059C1 (ru) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Способ определения дальности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138178A RU2687059C1 (ru) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Способ определения дальности |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2687059C1 true RU2687059C1 (ru) | 2019-05-07 |
Family
ID=66430395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138178A RU2687059C1 (ru) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Способ определения дальности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2687059C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725618C1 (ru) * | 2020-01-24 | 2020-07-03 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Система измерения дальности |
RU2726141C1 (ru) * | 2020-01-24 | 2020-07-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Способ определения дальности |
RU2732893C1 (ru) * | 2020-03-20 | 2020-09-24 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Способ определения дальности |
RU2735856C1 (ru) * | 2020-03-20 | 2020-11-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Система измерения дальности |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5504789A (en) * | 1993-07-15 | 1996-04-02 | Lew; Hyok S. | Phase detetion method for flow measurement and other applications |
RU2152048C1 (ru) * | 1998-07-28 | 2000-06-27 | Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева | Способ определения координат местоположения, составляющих вектора скорости, дальности и траекторных измерений навигирующимся объектом по навигационным радиосигналам космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем |
RU2326393C2 (ru) * | 2006-06-19 | 2008-06-10 | Ооо Нпп "Трим" | Способ определения положения фазового центра антенны |
JP2009229393A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Fujitsu Ltd | 無線測位システム及び無線測位方法 |
WO2013048210A2 (ko) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 한국전자통신연구원 | 셀룰러 이동통신 시스템에서 단말기의 위치 결정 방법 |
US8862157B2 (en) * | 2009-04-10 | 2014-10-14 | Lg Electronics Inc. | Method for determining position of user equipment and apparatus for performing same in wireless mobile communication system |
RU2587471C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ измерения расстояния между бортовой и наземной приёмопередающими станциями |
RU2624461C1 (ru) * | 2016-08-26 | 2017-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "НРТБ-Система" (ООО "НРТБ-С") | Способ определения координат объекта |
-
2018
- 2018-10-30 RU RU2018138178A patent/RU2687059C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5504789A (en) * | 1993-07-15 | 1996-04-02 | Lew; Hyok S. | Phase detetion method for flow measurement and other applications |
RU2152048C1 (ru) * | 1998-07-28 | 2000-06-27 | Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева | Способ определения координат местоположения, составляющих вектора скорости, дальности и траекторных измерений навигирующимся объектом по навигационным радиосигналам космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем |
RU2326393C2 (ru) * | 2006-06-19 | 2008-06-10 | Ооо Нпп "Трим" | Способ определения положения фазового центра антенны |
JP2009229393A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Fujitsu Ltd | 無線測位システム及び無線測位方法 |
US8862157B2 (en) * | 2009-04-10 | 2014-10-14 | Lg Electronics Inc. | Method for determining position of user equipment and apparatus for performing same in wireless mobile communication system |
WO2013048210A2 (ko) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 한국전자통신연구원 | 셀룰러 이동통신 시스템에서 단말기의 위치 결정 방법 |
RU2587471C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ измерения расстояния между бортовой и наземной приёмопередающими станциями |
RU2624461C1 (ru) * | 2016-08-26 | 2017-07-04 | Общество с ограниченной ответственностью "НРТБ-Система" (ООО "НРТБ-С") | Способ определения координат объекта |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725618C1 (ru) * | 2020-01-24 | 2020-07-03 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Система измерения дальности |
RU2726141C1 (ru) * | 2020-01-24 | 2020-07-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Способ определения дальности |
RU2732893C1 (ru) * | 2020-03-20 | 2020-09-24 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Способ определения дальности |
RU2735856C1 (ru) * | 2020-03-20 | 2020-11-09 | Акционерное общество "Национальное РадиоТехническое Бюро" (АО "НРТБ") | Система измерения дальности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2687059C1 (ru) | Способ определения дальности | |
RU2687057C1 (ru) | Способ определения координат движущегося объекта | |
CN105738889B (zh) | 一种调频连续波测速测距方法 | |
US9354304B2 (en) | Method for cyclically measuring distances and velocities of objects using an FMCW radar sensor | |
RU2624461C1 (ru) | Способ определения координат объекта | |
RU2624457C1 (ru) | Способ определения координат объекта | |
RU2695807C1 (ru) | Способ определения координат движущегося объекта по дальностям | |
CN109375202A (zh) | 一种基于车载毫米波雷达的车辆测距测速方法 | |
RU2626380C1 (ru) | Система селекции движущихся целей с измерением дальности, радиальной скорости и направления движения | |
RU2646595C1 (ru) | Способ определения координат источника радиоизлучения | |
ATE215702T1 (de) | Verfahren zur detektion eines zieles mittels einer hprf-radaranlage | |
AU2011357261B2 (en) | Phase-based tracking | |
Lee et al. | A simplified technique for distance and velocity measurements of multiple moving objects using a linear frequency modulated signal | |
KR20000036154A (ko) | 이동하는 두 물체간의 상대 속도를 결정하는 방법 | |
RU2687056C1 (ru) | Способ определения координат движущегося объекта | |
RU2545068C1 (ru) | Способ измерения изменения курсового угла движения источника зондирующих сигналов | |
JP2007192573A (ja) | 目標測位装置 | |
RU2617448C1 (ru) | Способ определения координат объекта | |
RU2725618C1 (ru) | Система измерения дальности | |
RU2742925C1 (ru) | Способ определения относительных дальностей от источника радиоизлучения | |
RU2735856C1 (ru) | Система измерения дальности | |
RU2689770C1 (ru) | Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки | |
RU2726141C1 (ru) | Способ определения дальности | |
JP2013113723A (ja) | レーダ装置 | |
RU2697509C2 (ru) | Способ обнаружения, измерения дальности и скорости низколетящей малоскоростной цели в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях при высокой частоте повторения импульсов и инвертируемой линейной частотной модуляции |