RU2694888C1 - Device for tracking object automatic tracking device - Google Patents
Device for tracking object automatic tracking device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694888C1 RU2694888C1 RU2018141481A RU2018141481A RU2694888C1 RU 2694888 C1 RU2694888 C1 RU 2694888C1 RU 2018141481 A RU2018141481 A RU 2018141481A RU 2018141481 A RU2018141481 A RU 2018141481A RU 2694888 C1 RU2694888 C1 RU 2694888C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tracking
- output
- input
- inputs
- outputs
- Prior art date
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
- G01S13/06—Systems determining position data of a 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
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous 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
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
- G01S13/68—Radar-tracking systems; Analogous systems for angle tracking 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
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
- G01S13/72—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
- G01S13/723—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar by using numerical data
- G01S13/726—Multiple target tracking
-
- 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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/58—Rotating or oscillating beam systems using continuous analysis of received signal for determining direction in the plane of rotation or oscillation or for determining deviation from a predetermined direction in such a plane
- G01S3/66—Narrow-beam systems producing in the receiver a pulse-type envelope signal of the carrier wave of the beam, the timing of which is dependent upon the angle between the direction of the transmitter from the receiver and a reference direction from the receiver; Overlapping broad-beam systems defining in the receiver a narrow zone and producing a pulse-type envelope signal of the carrier wave of the beam, the timing of which is dependent upon the angle between the direction of the transmitter from the receiver and a reference direction from the receiver
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates.
Изобретение относится к системам, аналогичным радиолокационным следящим системам, в которых тип волн несущественен, в частности, к устройству для автоматического сопровождения объекта слежения и может быть использовано в автоматических двумерных телевизионных следящих системах, измеряющих рассогласование по двум координатам, а именно к телевизионным визирам, например, в робототехнических системах сельского хозяйства.The invention relates to systems similar to radar tracking systems in which the type of waves is insignificant, in particular, to a device for automatically tracking an object of tracking and can be used in automatic two-dimensional television tracking systems that measure the mismatch in two coordinates, namely to television viewfinders, for example , in robotic farming systems.
Уровень техникиThe level of technology
Известен оптический коррелятор реального времени Вен дер Люгта на фоторефрактивном кристалле арсенида галлия GaAs, в котором для повышения надежности распознавания обрабатываемые изображения предварительно оконтуривают (см. патент США 5150228, МПК G03B 1/16, опубликован 22.09.1992 г.).A known real-time optical correlator Ven der Lugt on a photorefractive crystal of gallium arsenide GaAs, in which to enhance the reliability of recognition, the processed images are delineated (see US Pat. No. 5,150,228, IPC
Недостатками аналога - коррелятора являются: сложная оптическая схема, чувствительность к вибрации, что не позволяет использовать его в мобильных робототехнических системах.The disadvantages of the analogue - correlator are: complex optical design, sensitivity to vibration, which does not allow its use in mobile robotic systems.
Известен способ измерения рассогласования в автоматических следящих устройствах, основанный на дифференциальном методе построения пеленгационных характеристик двух каналов, при котором в каждом канале вычисляются два значения корреляционной функции: K1,2(X)=∫AB(x-X)⋅B(x±ΔX)dX, где х - аргумент эталонной (опорной) функции В(х), а X - измеряемая величина смещения (рассогласования) текущей функции В(х-Х) относительно опорной В(х), ΔХ - фиксированное значение смещения функции В(х), с опережением В(х-ΔХ) и запаздыванием В(х+ΔХ), применяемое для вычисления корреляционных функций K1(X) и K2(Х), позволяющих построить пеленгационные характеристики ΔК(Х)=К2(Х)-К1(X) в автоматических следящих устройствах для определения знака (направления смещения) и величины (модуля) рассогласования X. Исполнительные устройства по вычисленному знаку и значению устраняют рассогласование в требуемом направлении и на вычисленную величину (см. Мелик-Шахназаров A.M., Маркатун М.Г. Цифровые измерительные системы корреляционного типа. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 53-60).There is a method of measuring the error in automatic tracking devices, based on the differential method for constructing the direction finding characteristics of two channels, in which two values of the correlation function are calculated in each channel: K 1,2 (X) = ∫ A B (xX) ⋅B (x ± ΔX ) dX, where x is the argument of the reference (reference) function B (x), and X is the measured magnitude of the bias (mismatch) of the current function B (xx) relative to the reference B (x), ΔX is the fixed offset value of the function B (x ), with advance B (x-ΔX) and delay B (x + ΔX), used to calculate the correlation functions K 1 (X) and K 2 (X), allowing to construct the direction-finding characteristics ΔK (X) = K 2 (X) -K 1 (X) in automatic tracking devices for determining the sign (direction of displacement) and magnitude (modulus) mismatch X. Actuators on the calculated sign and value eliminate the mismatch in the desired direction and the calculated value (see Melik-Shakhnazarov AM, Markatun MG, Digital measurement systems of correlation type. - M .: Energoatomizdat, 1985, p. 53-60).
Недостатком известного способа является гипотеза об аналогичности сигналов в каналах измерения, однако, если в каждом канале обрабатываются разнотипные сигналы, то они требуют различных алгоритмов обработки.The disadvantage of this method is the hypothesis about the similarity of signals in the measurement channels, however, if different channels are processed in each channel, they require different processing algorithms.
Известно наиболее близкое по технической сущности устройство-прототип для автоматического сопровождения объекта слежения с двумя независимыми идентичными каналами вычисления рассогласований UY и UZ, состоящее из видеоусилителя, порогового устройства, генератора стандартных импульсов, линии задержки, блока записи, блока измерения параметра Т, блока памяти, четырех умножителей, четырех фильтров, двух вычитателей и двух усилителей с автоматической регулировкой усиления, при этом аналоговый вход видеоусилителя является входом устройства, входом порогового устройства является выход видеоусилителя, входом генератора стандартных импульсов является выход порогового устройства, входом линии задержки является выход генератора стандартных импульсов, на вход блока управления поступают синхронизирующие импульсы, входами блока записи являются выход блока управления и первый выход линии задержки, входом блока измерения параметра Т является выход блока записи, входами блока памяти являются выход блока измерения параметра Т и выход блока записи, входом блока памяти эталонного изображения является выход блока записи, первыми входами первого, второго, третьего и четвертого умножителей являются соответствующие выходы блока памяти эталонного изображения и вторыми входами - второй выход линии задержки, входами первого, второго, третьего и четвертого фильтров низких частот являются выходы первого, второго, третьего и четвертого умножителей, соответственно, входами первого вычитателя являются выходы первого и второго фильтров низких частот, входами второго вычитателя - выходы третьего и четвертого фильтров низких частот, входами первого и второго усилителей с автоматической регулировкой усиления являются выходы первого и второго вычитателей, соответственно, выходы усилителей с автоматической регулировкой усиления являются выходами устройства-прототипа, сигналы с которых поступают на приводы следящей системы для устранения рассогласования (см. пат. РФ №2284552, кл. G01S 13/66, опубл. 27.09.2006).The prototype device closest to the technical essence is known for automatic tracking of the tracking object with two independent identical channels for calculating mismatches U Y and U Z consisting of a video amplifier, a threshold device, a generator of standard pulses, a delay line, a recording unit, a parameter measuring unit T, a unit memory, four multipliers, four filters, two subtractors and two amplifiers with automatic gain control, while the analog input of the video amplifier is the input of the device a, the input of the threshold device is the output of the video amplifier, the input of the generator of standard pulses is the output of the threshold device, the input of the delay line is the output of the generator of standard pulses, the input of the control unit receives synchronizing pulses, the inputs of the recording unit are the output of the control unit and the first output of the delay line, the input of the block measuring parameter T is the output of the recording unit, the inputs of the memory unit are the output of the measuring unit parameter T and the output of the recording unit, the input of the memory unit About the image is the output of the recording unit, the first inputs of the first, second, third and fourth multipliers are the corresponding outputs of the reference image memory block and the second inputs are the second output of the delay line, the inputs of the first, second, third and fourth low-pass filters are the first, second, the third and fourth multipliers, respectively, the inputs of the first subtractor are the outputs of the first and second low-pass filters, the inputs of the second subtractor — the outputs of the third and fourth filters are low their frequencies, the inputs of the first and second amplifiers with automatic gain control are the outputs of the first and second subtractors, respectively, the outputs of the amplifiers with automatic gain control are the outputs of the prototype device, the signals from which go to the tracking system drives to eliminate the error (see pat Of the Russian Federation №2284552, cl.
Недостатком данного известного устройства-прототипа является ошибка в определении величины рассогласования по каналу Y, возникающая вследствие предположения об одинаковости угла наклона γ линий контура объекта слежения к телевизионной строке (фиг. 4.а или 4.б или 4.в) при формировании цифрового контура объекта слежения. Реальный цифровой контур объекта слежения могут формировать линии с различными углами наклона γi, приводящими к различным значениям параметра Ti (фиг. 5). Не учет множественности значений Ti высот пакетов импульсов и сдвиг эталонных цифровых контуров объекта слежения по кадру, измеряемый в канале Y, на принятое значение, например, fоп(t±T0); когда T=T1 или Т=Т2 приводит к нелинейностям реальных пеленгационных характеристик (фиг. 2.а.6 и 2.в.6) и, как следствие, к снижению точности определения рассогласования по каналу Y и, соответственно, уменьшению надежности сопровождения объекта слежения.The disadvantage of this known prototype device is an error in determining the magnitude of the mismatch on the Y channel, which arises due to the assumption that the tilt angle γ of the contour object’s lines to the television line is the same (Fig. 4.a or 4.b or 4.c) when forming the digital contour object tracking. The real digital contour of the tracking object can form lines with different angles of inclination γ i , leading to different values of the parameter T i (Fig. 5). Not taking into account the multiplicity of T i values of the heights of the impulse packets and the shift of the reference digital contours of the tracking object over the frame, measured in channel Y, by the received value, for example, f op (t ± T 0 ) ; when T = T 1 or T = T 2 leads to non-linearity of the actual direction-finding characteristics (Fig. 2.a.6 and 2.b.6) and, as a result, to a decrease in the accuracy of determining the error on the Y channel and, accordingly, reducing the reliability tracking object tracking.
Раскрытие изобретенияDISCLOSURE OF INVENTION
Технической задачей изобретения является повышение точности определения рассогласования по каналу Y и, соответственно, надежности сопровождения объекта слежения вычислением среднего значения Tcp=∑NiTi/∑Ni, учитывающего множественность значений параметра Ti - -высот пакетов импульсов цифрового контура объекта слежения, измеряемых количеством импульсов ni в каждом из Ni - пакетов импульсов (фиг. 4 и 5), формирующих цифровые контуры объекта слежения, который является величиной переменной, зависящей от угла γi - наклона контура объекта слежения, что позволяет формировать пеленгационную характеристику ΔК(Y) канала Y дифференциальным методом (фиг. 2.б.4 и б.5), максимально приближенную к линейной (фиг. 2.б.6).An object of the invention is to improve the accuracy of determining the mismatch on the Y channel and, accordingly, the tracking object tracking reliability by calculating the average value of T cp = ∑N i T i / ∑N i , which takes into account the multiplicity of values of the parameter T i - -high pulse packets of the digital contour of the tracking object measured pulse number n i in each of N i - pulse packets (Figs 4 and 5,.) forming the contours of the digital tracking of the object, which is variable depending on the angle γ i - tilt follow the contour of the object Ia, that allows to form DF characteristic ΔK (Y) Y channel differential method (FIG. 2.b.4 and b.5) as close as possible to a linear (FIG. 2.b.6).
Технический результат предлагаемого изобретения сводится к повышению точности определения рассогласования по каналу Y и, соответственно, надежности сопровождения объекта слежения.The technical result of the invention is to improve the accuracy of determining the error on the channel Y and, accordingly, the reliability of tracking object tracking.
Технический результат достигается с помощью устройства для автоматического сопровождения объекта слежения, содержащего видеоусилитель, аналоговый вход которого является входом устройства, пороговое устройство, входом которого является выход видеоусилителя, генератор стандартных импульсов, входом которого является выход порогового устройства, линию задержки, входом которой является выход генератора стандартных импульсов, блок управления, на вход которого поступают синхронизирующие импульсы, блок записи, входами которого являются выход блока управления, по командам которого производится перезапись эталонного цифрового контура объекта слежения, и первый выход линии задержки, блок измерения параметра Т, вычисляющий высоты пакетов импульсов Ti эталонного цифрового контура объекта слежения по каналу Y, входом которого является выход блока записи, блок памяти эталонного цифрового контура объекта слежения, выполненный с возможностью формирования сдвинутых на фиксированные величины ±Т и ±τ эталонов цифрового контура объекта слежения по каналам Y и Z соответственно, где параметр Т - высота пакета импульсов эталонного цифрового контура объекта слежения по каналу Y, а параметр τ - длина импульса по каналу Z, формируемого генератором стандартных импульсов, входами блока памяти являются выход блока измерения параметра Т и выход блока записи, первый, второй, третий и четвертый умножители, первыми входами которых являются соответствующие выходы блока памяти эталонного цифрового контура объекта слежения и вторыми входами - второй выход линии задержки, первый, второй, третий и четвертый фильтры низких частот, входами которых являются выходы первого, второго, третьего и четвертого умножителей соответственно, первый и второй вычитатели, входами первого вычитателя являются выходы первого и второго фильтров низких частот, входами второго вычитателя - выходы третьего и четвертого фильтров низких частот, первый и второй усилители с автоматической регулировкой усиления, входами которых являются выходы первого и второго вычитателей соответственно, выходы усилителей с автоматической регулировкой усиления являются выходами устройства, сигналы с которых поступают на приводы следящей системы для устранения рассогласования, предлагаемое устройство дополнительно имеет блок вычисления среднего значения Тср параметра Т - средней высоты пакетов импульсов эталонного цифрового контура по каналу Y, вход которого соединен с выходом блока измерения параметра Т, а выходом является первый вход блока памяти эталонного цифрового контура, выполненного с возможностью формирования сдвинутых эталонов цифрового контура объекта слежения по каналу Y на вычисленную величину ±Тср.The technical result is achieved using a device for automatic tracking of a tracking object containing a video amplifier whose analog input is a device input, a threshold device whose input is a video amplifier output, a standard impulse generator whose input is a threshold device output, a delay line whose generator output is standard pulses, the control unit, the input of which receives the synchronizing pulses, the recording unit, the inputs of which are Exit control unit, on command which is produced overwriting reference digital contour tracking object, and a first output of the delay line unit measuring a parameter T that calculates a height of packets of pulses T i reference digital loop tracking the object through the channel Y, the input of which is the output of the recording unit, a memory unit reference digital contour of the tracking object, made with the possibility of forming standards of the digital contour of the tracking object shifted by fixed values ± T and ± τ through the Y and Z channels, respectively, dd the parameter T is the height of the pulse packet of the reference digital contour of the tracking object over the Y channel, and the parameter τ is the pulse length over the Z channel generated by the standard pulse generator, the memory block inputs are the output of the parameter measurement block T and the output of the recording block, first, second, third and the fourth multipliers, the first inputs of which are the corresponding outputs of the memory block of the reference digital circuit of the tracking object and the second inputs are the second output of the delay line, the first, second, third and fourth low-pass filters, in which are the outputs of the first, second, third and fourth multipliers, respectively, the first and second subtractors, the inputs of the first subtractor are the outputs of the first and second low-pass filters, the inputs of the second subtractor are the outputs of the third and fourth low-pass filters, the first and second amplifiers with automatic adjustment amplifiers whose inputs are the outputs of the first and second subtractors, respectively, the outputs of amplifiers with automatic gain control are the outputs of the device, the signals from which Likewise, they arrive at the servo system drives to eliminate the mismatch, the proposed device additionally has a block for calculating the average value T c of the parameter T - the average height of the pulse packets of the reference digital circuit through channel Y, whose input is connected to the output of the measuring unit of the parameter T, and the output is the first input of the block the memory of the reference digital contour, made with the possibility of forming shifted standards of the digital contour of the object of tracking along the channel Y by the calculated value ± T cf.
Существенным отличительным признаком, отраженным в формуле изобретения, является элемент устройства для автоматического сопровождения объекта слежения - блок вычисления Тср - среднего значения высот Т, пакетов Ni - импульсов эталонного цифрового контура fоп(t).The essential feature reflected in the claims is the element of the device for automatic tracking of the tracking object — a calculation unit T av — average height T, packets N i — pulses of the reference digital circuit f op (t).
Технический результат изобретения достигнут за счет учета вычисленного среднего значения Тср множества Ti параметра Т - высот Ni пакетов импульсов эталонного цифрового контура, благодаря использованию нового блока и новых связей в схеме устройства для автоматического сопровождения объекта слежения.The technical result of the invention has been achieved by taking into account the calculated average value T cf of the set T i of the parameter T - heights N i of the impulse packets of the reference digital circuit, thanks to the use of a new block and new connections in the device circuit for automatically tracking the tracking object.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 представлена структурная схема системы слежения, общий вид;FIG. 1 shows a block diagram of a tracking system, a general view;
на фиг. 2 - графики, иллюстрирующие формирование пеленгационной характеристики следящей системы по каналу Y;in fig. 2 - graphs illustrating the formation of the direction-finding characteristic of the tracking system on the Y channel;
на фиг. 3 - развертка телевизионного сигнала, снимаемого с генератора стандартных импульсов;in fig. 3 - scan television signal taken from the generator of standard pulses;
на фиг. 4 - развертка телевизионного сигнала после квантования по времени, снимаемого с линии задержки;in fig. 4 - scan of a television signal after quantization in time taken from the delay line;
на фиг. 5 - реальные цифровые контуры объекта слежения с различными углами наклона.in fig. 5 - real digital contours of the object of tracking with different angles of inclination.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Устройство для автоматического сопровождения объекта слежения, измеряющее рассогласования Y и Z по каналам Y и Z, соответственно, (фиг. 1), содержит видеоусилитель 1, аналоговый вход которого является входом устройства для автоматического сопровождения объекта слежения, пороговое устройство 2, входом которого является выход видеоусилителя 1, генератор 3 стандартных импульсов, входом которого является выход порогового устройства 2, линию 4 задержки, входом которой является выход генератора 3 стандартных импульсов, блок 5 записи, входами которого являются первый выход линии 4 задержки и выход блока 6 управления, по командам которого производится перезапись эталонного цифрового контура объекта слежения fоп(t) (фиг 2), на вход которого поступают синхронизирующие импульсы (СИ), блок 7 измерения параметра Т, вычисляющий высоты Ti пакетов Ni импульсов эталонного цифрового контура объекта слежения fоп(t) по каналу Y и количество пакетов Ni с высотой Ti входом которого является выход блока 5 записи, а выход подключен к блоку 8 вычисления среднего значения параметра Т - средней высоты Тср пакетов импульсов эталонного цифрового контура объекта слежения fоп(t) по каналу Y, выход которого является первым входом блока 9 памяти эталонного цифрового контура объекта слежения fоп(t), выполненного с возможностью формирования сдвинутых эталонов цифрового контура объекта слежения по каналу Y на вычисленную величину ±Тср, и ±τ эталонов цифрового контура объекта слежения по каналам Y и Z, соответственно, где параметр τ - период следования синхронизирующих импульсов (СИ) по каналу Z, формируемых генератором 3 стандартных импульсов, входами блока 9 памяти являются выходы блока 8 вычисления Тср и блока 5 записи, а выходы являются первыми входами первого fоп(t+Tcp), второго fоп(t-Tcp), третьего fоп(t+τ) и четвертого fоп(t-τ) умножителей 10, 11, 12, 13, соответственно, а вторыми их входами - второй выход линии задержки; первый, второй, третий и четвертый фильтры 14, 15, 16, 17 низких частот, соответственно, входами которых являются выходы первого, второго, третьего и четвертого умножителей 10, 11, 12, 13, соответственно; первый 18 и второй 19 вычитатели, входами первого вычитателя 18 являются выходы первого и второго фильтров низких частот 14, 15, соответственно, входами второго вычитателя 19 - выходы третьего и четвертого фильтров 16, 17 низких частот, соответственно, первый 20 и второй 21 усилители с автоматической регулировкой усиления, входами которых являются выходы первого и второго вычитателей 18, 19, соответственно, выходы усилителей с автоматической регулировкой усиления 20, 21, соответственно, являются выходами устройства для автоматического сопровождения объекта слежения, значения рассогласований UY и UZ с которых поступают на приводы следящей системы (на фиг. 1 не показана) для устранения рассогласования, при этом дополнительно содержит блок 8 вычисления Тср, на выходе которого формируется значение Tcp=∑NiTi/∑Ni (Ni - количество пакетов с высотой Ti, измеряемой количеством импульсов ni в пакете Ni, ∑Ni - общее количество пакетов импульсов) по каналу Y, вход которого соединен с выходом блока 7 измерения параметра Ti и подсчета количества пакетов Ni, а выход является первым входом блока 9 памяти эталонного цифрового контура объекта слежения fоп(t), выполненный с возможностью формирования сдвинутых эталонов fоп(t+Tcp) и fоп(t-Tcp), соответственно, цифрового контура объекта слежения по каналу Y на вычисляемую величину ±Тср.The device for automatic tracking of the tracking object, measuring the mismatches of Y and Z via Y and Z channels, respectively (Fig. 1), contains a
Устройство для автоматического сопровождения объекта слежения работает следующим образом.Device for automatic tracking object tracking works as follows.
Видеосигнал с видикона (на фиг. 1 не показан) поступает на видеоусилитель 1 и далее на пороговое устройство 2, на выходе которого формируется бинарный сигнал - прямоугольные импульсы с различной длительностью. С порогового устройства 2 бинарное изображение поступает на генератор 3 стандартных импульсов, на выходе которого формируются импульсы с одинаковой длительностью τ, равной периоду следования синхроимпульсов; изображение объекта слежения, созданное приведением бинарного изображения к импульсам одинаковой длительности τ, подается на линию 4 задержки, в результате формируется аналоговый контур объекта слежения (фиг. 3). Линия 4 задержки компенсирует систематический сдвиг изображения за счет квантования по времени, кроме того, логическим умножением импульсов аналогового контура объекта слежения и синхронизирующих импульсов производится преобразование аналогового контура объекта слежения в наборы меандров, формирующих цифровой контур объекта слежения (фиг. 4). В результате цифровой контур объекта слежения fтек(t) получается с растровыми искажениями в виде пакетов импульсов с постоянной шириной τ и переменными высотами Ti, зависящими от углов наклона γi к телевизионной строке (фиг. 4.а, б, в) в цифровом контуре объекта слежения. Двоичный код, представляющий, цифровой контур объекта слежения (фиг. 4) поступает в блок 5 записи и на четыре умножителя 10, 11, 12, 13, соответственно. Блок 5 записи формирует цифровой контур объекта слежения в виде массива нулей и единиц (фиг. 4), который поступает в блок 9 памяти и по командам блока 6 управления периодически перезаписывается цифровой контур объекта слежения, хранимый в виде опорного (эталонного) цифрового контура объекта слежения fоп(t) (фиг. 2, поз. 1), и в блок 7 измерения параметра Т для определения высот Ti пакетов импульсов подсчетом количества ni импульсов в пакете и количества этих пакетов Ni по каналу Y, которые подаются в блок 8 вычисления средней высоты Тср пакета импульсов, выход которого является входом блока 9 памяти, в котором Тср учитывается при формировании сдвинутых эталонных цифровых контуров fоп(t±Tcp) объекта слежения по каналу Y (фиг. 2.б, поз. 2, 3), таким образом достигается адаптация системы слежения к изменениям углов γi наклона линий в цифровых контурах объекта слежения (фиг. 3, 4, 5) и построение настраиваемой пеленгационной характеристики по каналу Y (фиг. 2.б.6). Принцип формирования пеленгационной характеристики одинаков для обоих каналов Y и Z (фиг. 1). Опорные (эталонные) цифровые контуры объекта слежения, сдвинутые в блоке 9 памяти на вычисленную величину ±Тср параметра Т по каналу Y: fоп(t+Тср), fоп(t-Тср) и на ±τ постоянную величину параметра т по каналу Z: fоп(t+τ), for(t-τ) в четырех умножителях 10, 11, 12, 13 умножаются на обработанный, аналогично опорному, текущий цифровой контур объекта слежения fтек(t), поступающий с выхода линии 4 задержки. Фильтры 14, 15, 16, 17 низких частот производят суммирование результатов произведения, тем самым вычисляют значения корреляционных функций K1(Y)=∑fоп(t-T)⋅fтек(t), K2(Y)= ∑fоп(t+T)⋅fтек(t) в канале Y (фиг. 2.б, поз. 4, 5) и K1(Z)=∑fоп(t-τ)⋅fтек(t), K2(Z)= ∑fоп(t+τ)⋅fтек(t) в канале Z. Вычитатели 18, 19 реализуют дифференциальный принцип определения рассогласований, вычисляя дифференциальные корреляционные функции ΔК(Y)=К2(Y)-К1(Y) в канале Y (фиг. 2.б, поз. 6) и ΔК(Z)=К2(Z)-K1(Z) в канале Z, тем самым формируя пеленгационные характеристики каналов Y и Z устройства для автоматического сопровождения объекта слежения. Сигналы UY и UZ, пропорциональные рассогласованиям Y и Z в каналах Y и Z, соответственно, между опорным fоп(t) (требуемым) и текущим fтек(t) цифровыми контурами объекта слежения, поступают на усилители 20, 21 с автоматической регулировкой усиления, соответственно, с выходов которых подаются на приводы следящей системы (на фиг. 1 не показаны) для устранения рассогласования.The video signal from the vidicon (not shown in Fig. 1) is fed to the
Эффективность предлагаемого решения проверена и подтверждена компьютерным моделированием.The effectiveness of the proposed solution is verified and confirmed by computer simulation.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными решениями за счет учета вычисленного среднего значения Тср множества Ti параметра Т - высот пакетов импульсов Ni эталонного цифрового контура объекта слежения в канале Y, реализованного в новом блоке, и новым связям в схеме устройства, имеет преимущество: повышение точности определения рассогласования по каналу Y и, как следствие, надежности сопровождения объекта слежения.The present invention compared with the prototype and other known solutions by taking into account the calculated average value T cf of the set T i parameter T - the heights of the pulse packets N i of the reference digital contour of the tracking object in channel Y, implemented in the new unit, and the new connections in the device circuit, has the advantage of: improving the accuracy of determining the mismatch of the channel Y and, as a consequence, the reliability of tracking the object tracking.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141481A RU2694888C1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Device for tracking object automatic tracking device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141481A RU2694888C1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Device for tracking object automatic tracking device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2694888C1 true RU2694888C1 (en) | 2019-07-18 |
Family
ID=67309177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018141481A RU2694888C1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Device for tracking object automatic tracking device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2694888C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6373508B1 (en) * | 1996-04-19 | 2002-04-16 | Spotzoom As | Method and system for manipulation of objects in a television picture |
JP2002181926A (en) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Furuno Electric Co Ltd | Method and apparatus for tracking of target |
RU2282874C2 (en) * | 2004-05-12 | 2006-08-27 | Владимир Павлович Герасимов | Method for measurement of mismatching in two-dimensional servo systems and device for its realization |
RU2284552C2 (en) * | 2004-05-12 | 2006-09-27 | Владимир Павлович Герасимов | Device for automatic guidance of object of tracking |
WO2007127291A2 (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Physical Sciences, Inc. | Stabilized retinal imaging with adaptive optics |
RU2388010C1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-04-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | System for tracking mobile objects |
RU2435172C1 (en) * | 2010-08-04 | 2011-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт телевидения" | Tracking instrument |
-
2018
- 2018-11-26 RU RU2018141481A patent/RU2694888C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6373508B1 (en) * | 1996-04-19 | 2002-04-16 | Spotzoom As | Method and system for manipulation of objects in a television picture |
JP2002181926A (en) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Furuno Electric Co Ltd | Method and apparatus for tracking of target |
RU2282874C2 (en) * | 2004-05-12 | 2006-08-27 | Владимир Павлович Герасимов | Method for measurement of mismatching in two-dimensional servo systems and device for its realization |
RU2284552C2 (en) * | 2004-05-12 | 2006-09-27 | Владимир Павлович Герасимов | Device for automatic guidance of object of tracking |
WO2007127291A2 (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Physical Sciences, Inc. | Stabilized retinal imaging with adaptive optics |
RU2388010C1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-04-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | System for tracking mobile objects |
RU2435172C1 (en) * | 2010-08-04 | 2011-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт телевидения" | Tracking instrument |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7825851B2 (en) | History or image based methods for altitude determination in a radar altimeter | |
US20160334509A1 (en) | Structured-light based multipath cancellation in tof imaging | |
US7312856B2 (en) | Programmable pulse capture device with automatic gain control | |
US10274377B1 (en) | Spectral shearing ladar | |
JP2004538491A (en) | Method and apparatus for recording three-dimensional range images | |
US3896411A (en) | Reverberation condition adaptive sonar receiving system and method | |
US11061102B2 (en) | Position estimating apparatus, position estimating method, and terminal apparatus | |
CN115166714B (en) | Single-channel SAR moving ship two-dimensional speed estimation and repositioning method and device | |
RU2694888C1 (en) | Device for tracking object automatic tracking device | |
JP6696575B2 (en) | Moving target detecting system and moving target detecting method | |
EP0014619B1 (en) | Dynamic non-linear filter device for angle measurement noise in a radar, and radar unit comprising same | |
JP2938349B2 (en) | Adaptive tracking loop bandwidth reduction in clutter scenes | |
AU2020279716B2 (en) | Multi-timescale doppler processing and associated systems and methods | |
RU2733262C1 (en) | Method for iterative measurement of mismatch in two-dimensional tracking systems and device for its implementation | |
US20210405166A1 (en) | Time-of-flight based distance measuring method and related distance measuring system | |
RU2282874C2 (en) | Method for measurement of mismatching in two-dimensional servo systems and device for its realization | |
RU2284552C2 (en) | Device for automatic guidance of object of tracking | |
Tinh et al. | A new imaging geometry model for multi-receiver synthetic aperture sonar considering variation of the speed of sound in seawater | |
US20230082977A1 (en) | Apparatus and method for time-of-flight sensing of a scene | |
RU2305296C2 (en) | Method for measurement of mismatching in two-dimensional follow-up systems and device for its realization | |
US20220390575A1 (en) | Method and apparatus for determining an intensity value representing an intensity of light reflected from an object in a scene | |
US11181807B1 (en) | Ranging of objects in a scene using difference imaging and fast shutter control | |
US11425324B2 (en) | Time-of-flight down-up sampling using a compressed guide | |
EP4083659B1 (en) | Device and method for processing the signal from a set of ultrasonic transducers | |
US11303997B2 (en) | Method for controlling a microphone array and device for controlling a microphone array |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201127 |