RU2703258C1 - Латерационный способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети - Google Patents

Латерационный способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети Download PDF

Info

Publication number
RU2703258C1
RU2703258C1 RU2019111801A RU2019111801A RU2703258C1 RU 2703258 C1 RU2703258 C1 RU 2703258C1 RU 2019111801 A RU2019111801 A RU 2019111801A RU 2019111801 A RU2019111801 A RU 2019111801A RU 2703258 C1 RU2703258 C1 RU 2703258C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
road network
elements
measured
values
range
Prior art date
Application number
RU2019111801A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Владимирович Хуторцев
Original Assignee
Валерий Владимирович Хуторцев
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 Валерий Владимирович Хуторцев filed Critical Валерий Владимирович Хуторцев
Priority to RU2019111801A priority Critical patent/RU2703258C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2703258C1 publication Critical patent/RU2703258C1/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
    • G01S13/06—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
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • 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
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
    • G01S5/0027—Transmission from mobile station to base station of actual mobile position, i.e. position determined on mobile
    • 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
    • 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

Abstract

Способ относится к радиолокации и радионавигации и предназначен для определения оценок местоположения подвижных источников радиосигнала (ИР) на дорожной сети. Достигаемый технический результат - повышение точности определения координат ИР на дорожной сети. Сущность изобретения заключается в том, что на одном измерительном пункте, положение которого известно, измеряют задержки прихода электромагнитных волн по сигналам, излучаемым ИР в определенные моменты времени, известные на измерительном пункте. По измеренным задержкам определяют измеренные дальности до ИР
Figure 00000084
Определяют те элементы дорожной сети, которые пересекают линию положения, соответствующую
Figure 00000085
, или касаются ее. По параметрическим моделям дальностей, заданным для этих элементов в функции натурального параметра, определяют значения натурального параметра, соответствующие точкам пересечения линии положения для дальности
Figure 00000086
и элементов дорожной сети. Для каждого из этих элементов рассчитывают значения дальностей, соответствующие перемещению подвижного ИР на соответствующее расстояние, и из условия минимального рассогласования между ними и измеренной дальностью
Figure 00000087
определяют номера элементов дорожной сети, на которых может находиться подвижный источник ИР. По параметрическим моделям угла наклона касательных к элементам дорожной сети, заданным в функции натурального параметра, и значениям натурального параметра, соответствующим точкам пересечения линии положения для измеренной дальности
Figure 00000088
и элементов дорожной сети, для каждого элемента дорожной сети определяют расчетные значения углов наклона. Из условия минимального рассогласования между ними и измеренным углом
Figure 00000089
определяют номера элементов дорожной сети, на которых может находиться ИР. Из сравнения этих номеров с номерами, полученными из условия минимального рассогласования между расчетными значениями дальностей и повторно измеренной дальностью, определяют номер элемента дорожной сети, на котором находится подвижный ИР. Координаты местоположения подвижного ИР определяют как координаты точки пересечения линии положения, соответствующей измеренной дальности
Figure 00000090
или
Figure 00000091
элемента дорожной сети, на котором находится подвижный ИР. 3 ил.

Description

Объектом изобретения является латерационный способ радиолокации объектов - источников радиосигнала, находящихся на дорожной сети. Предлагаемый способ относится к области радиолокации и радионавигации, поскольку класс задач такого типа лежит в основе определения оценок местоположения объектов.
Известен способ радиолокации объектов - источников радиосигнала на плоскости [1], заключающийся в измерении дальностей от объекта - источника радиосигнала в двух разнесенных в пространстве измерительных пунктах, положение которых известно, определении координат местоположения объекта как точки пересечения линий положения, соответствующих полученным дальностям. Его недостатком является повышенная сложность реализации, связанная с необходимость использования двух разнесенных в пространстве измерительных пунктов (дальномеров), связанных между собой информационным каналом, и низкая точность, обусловленная отсутствием учета топологии дорожной сети и, как следствие, возможностью появления ложных оценок координат местоположения, предполагающих нахождение объекта вне дорожной сети.
Известен также способ однопозиционной радиолокации подвижных объектов на дорожной сети [2], заключающийся в измерении угла прихода электромагнитной волны (пеленга) от объекта из одного измерительного пункта, положение которого известно, измерении на объекте скорости его перемещения вдоль элемента дорожной сети, кодировании сигнала, пропорционального измеренной скорости, передаче полученного кода по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, декодировании полученного значения измеренной скорости, повторном через интервал времени Δt измерении пеленга объекта, определении длины пути Δе, пройденного за время Δt, определении значений натурального параметра, соответствующих точкам пересечения линии положения для первого измеренного пеленга и элементов дорожной сети, определении для каждого из этих элементов возможных значений пеленгов, соответствующих перемещению объекта на расстояние Δе, определении из условия минимального рассогласования между ними и повторно измеренным пеленгом номера элемента дорожной сети, на котором находится объект, определении координат местоположения объекта как координат точки пересечения линии положения, соответствующей измеренному пеленгу и определенного элемента дорожной сети.
Приведенный способ хотя и ориентирован на использование только одного измерительного пункта, однако для обеспечения высоких точностных характеристик измерений требует использования на нем антенной системы с узкой диаграммой направленности. Указанный фактор существенно усложняет его реализацию. Кроме того в силу неограниченности линии положения, соответствующей измеренному пеленгу, количество ее пересечений с элементами дорожной сети может оказаться достаточно большим. Это ведет к увеличению трудоемкости при реализации приведенного способа
Известен также способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети [3], заключающийся в измерении в различные моменты времени из одного измерительного пункта, положение которого известно, углов прихода электромагнитной волны (пеленгов) αизм(t), αизм(t+Δt) по сигналам, излучаемым источником радиосигнала и содержащим его опознавательный код, одновременно с излучением сигнала в момент времени t+Δt на подвижном источнике радиосигнала измеряют длину пути, пройденного им за время Δt вдоль элемента дорожной сети, сигнал, пропорциональный измеренной длине пути, кодируют и полученный код передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования получают значение измеренной длины пути Δе за время Δt, по измеренному пеленгу αизм(t) и параметрическим моделям пеленга αi(е),
Figure 00000001
заданным в функции натурального параметра для каждого элемента дорожной сети, определяют значения натурального параметра
Figure 00000002
, соответствующие точкам пересечения линии положения для измеренного пеленга αизм(t) и элементов дорожной сети, для каждого из этих элементов определяют расчетные значения пеленгов
Figure 00000003
соответствующие перемещению подвижного источника радиосигнала на расстояние Δе, и из условия минимального рассогласования между ними и повторно измеренным пеленгом αизм(t+Δt) определяют номера элементов дорожной сети, на которых может находиться подвижный источник радиосигнала, одновременно с излучением сигнала в момент времени t на подвижном источнике радиосигнала измеряют угол наклона касательной к элементу дорожной сети θизм, на котором находится источник радиосигнала, сигнал, пропорциональный измеренному углу, кодируют и полученный код передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования получают значение измеренного угла, по параметрическим моделям угла наклона касательных к элементам дорожной сети θi(е),
Figure 00000004
, заданным в функции натурального параметра и значениям натурального параметра
Figure 00000005
, соответствующим точкам пересечения линии положения для измеренного пеленга αизм(t) и элементов дорожной сети, для каждого элемента дорожной сети определяют расчетные значения углов наклона
Figure 00000006
и из условия минимального рассогласования между ними и измеренным углом
Figure 00000007
определяют номера элементов дорожной сети, на которых может находиться источник радиосигнала, из сравнения этих номеров с номерами, полученными из условия минимального рассогласования между расчетными значениями пеленгов и повторно измеренным пеленгом определяют номер элемента дорожной сети, на котором находится подвижный источник радиосигнала, координаты местоположения подвижного источника радиосигнала определяют как координаты точки пересечения линии положения, соответствующей измеренному пеленгу (αизм(t) или αизм(t+Δt)) и элемента дорожной сети, на котором находится подвижный источник радиосигнала.
Приведенный способ, как и предыдущий, ориентирован на использование только одного измерительного пункта, однако для обеспечения высоких точностных характеристик измерений также требует использования на нем антенной системы с узкой диаграммой направленности. Это существенно усложняет его реализацию. Как и в предыдущем способе в силу неограниченности линии положения, соответствующей измеренному пеленгу, количество ее пересечений с элементами дорожной сети может оказаться достаточно большим. Это влечет за собой увеличение трудоемкости при реализации.
Цель изобретения:
1. Исключение необходимости использования антенных систем с узкой диаграммой направленности для повышения точности определения координат местоположения объекта - источника радиосигнала, находящегося на дорожной сети, при сохранении однопозиционного принципа измерений на основе двукратного использования беззапросного метода измерения дальности.
2. Сокращение количества элементов дорожной сети, подлежащих анализу, за счет учета только тех элементов, которые пересекают окружность, образованную линией положения, связанной с измеренной дальностью, или касаются ее.
Сущность изобретения состоит в следующем. Каждый элемент дорожной сети пересекающий линию положения, соответствующую измерению
Figure 00000008
или касающийся ее (Фиг. 1), описывается параметрической зависимостью
Figure 00000009
где I1<I, I1 - количество элементов дорожной сети пересекающих линию положения, соответствующую измерению
Figure 00000008
или касающихся ее; I - общее количество элементов дорожной сети; е - имеет смысл натурального параметра или длины пути [4-7].
К форме (1) можно приближенно перейти, если описание элементов дорожной сети задано в виде массивов
Figure 00000010
используемых, в частности, при формировании электронных карта. В этом случае
Figure 00000011
где
Figure 00000012
Из (2), (3) следует дискретный аналог
Figure 00000013
на основании которого возможно приближенное представление (1).
Для каждого элемента дорожной сети
Figure 00000014
заранее рассчитывают:
- зависимость значений дальности от натурального параметра
Figure 00000015
где
Figure 00000016
- координаты измерительного пункта;
- зависимость значений угла наклона касательной к элементу дорожной сети от натурального параметра
Figure 00000017
где
Figure 00000018
.
Соотношения (6), (7) составляют преобразованные априорные данные о структуре дорожной сети. Отметим, что характеристики (6), (7) в совокупности являются уникальными и каждая их пара описывает соответствующий элемент дорожной сети.
Проводимые измерения:
-
Figure 00000019
- задержки прихода электромагнитных волн по сигналам, излучаемым источником радиосигнала в моменты времени t, t+Δt, (моменты t, t+Δt излучения сигналов с объекта на измерительном пункте полагаются известными), определяемые из одной пространственной точки, в которой расположен измерительный пункт;
-
Figure 00000020
дальности, соответствующие задержкам
Figure 00000021
(косвенные измерения)
Figure 00000022
- Δе - длина пройденного источником радиосигнала пути вдоль элемента дорожной сети, на котором он находится, в течение интервала времени Δt (требование постоянства скорости перемещения исключается);
- θизм - угол наклона касательной к элементу дорожной сети, на котором находится объект в момент времени t (угол наклона продольной оси объекта, направленной вдоль касательной к элементу дорожной сети). Значение θизм на Δt, полагается неизменным.
Отметим, что задержки
Figure 00000023
и следующие из них дальности
Figure 00000024
определяют на измерительном пункте по сигналам, излучаемым объектом, и содержащим его опознавательный код. Длину Δе пройденного источником радиосигнала пути в момент времени t+Δt и угол наклона касательной θизм к элементу дорожной сети в момент времени t определяют на объекте, пропорциональные им сигналы, кодируют, полученные коды передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования определяют значения длины пройденного источником радиосигнала пути и угла наклона касательной к элементу дорожной сети.
По измеренной дальности
Figure 00000025
из решения уравнений
Figure 00000026
где I1<I, I1 - количество элементов дорожной сети, пересекающих окружность радиуса
Figure 00000025
или касающихся ее,
для элементов дорожной сети определяют множество корней
Figure 00000027
соответствующих множеству оценок возможного местоположения объекта
Figure 00000028
где
Figure 00000029
Ki - количество точек пересечения и (или) касания линии положения, соответствующей измерению
Figure 00000025
, i - го элемента дорожной сети.
Координаты (10) определяют точки пересечения линии положения дальномера, соответствующей дальности
Figure 00000025
, и элементов дорожной сети (Фиг. 1). После кодирования сигналов, пропорциональных Δе и θизм, передачи полученных кодов по радиоканалу передачи данных от объекта на измерительный пункт, приема и декодирования сигнала определяют:
- множество возможных значений дальностей, соответствующих моменту времени t+Δt
Figure 00000030
- множество возможных значений углов наклона касательных к элементам дорожной сети
Figure 00000031
в точках пересечения линии положения, соответствующей
Figure 00000025
, с указанными элементами.
В большинстве случаев значения (11), (12) для различных элементов дорожной сети отличаются друг от друга. Если для двух или более элементов дорожной сети значения (11) совпадают, то для этих же элементов различными будут значения углов наклона (12).
Покажем это. Предположим, что отрезки участков элементов дорожной сети, лежащие между линиями положения, соответствующими измерениям
Figure 00000024
, с высокой степенью точности можно аппроксимировать линейными моделями. Рассмотрим отрезок CF участка дорожной сети Дi на Фиг. 2. Его длина равна Δе, а угол наклона α1. Если предположить, что подвижный источник радиосигнала находится в точке С на Дi, то может найтись другой участок элемента дорожной сети СK с такой же длиной Δе, однако угол его наклона будет равен уже α2. В этом случае при совместном измерении Δе и θизм=α1 неоднозначности не возникает.
Покажем, когда такая неоднозначность возможна. Для этого проведем через точки С и F две параллельные прямые перпендикулярные CF и определим точки В, Е пересечения указанных прямых с линиями положения. Отрезок BE имеет такую же длину и такой же угол наклона, как и CF. Таким образом, если в составе дорожной сети находится два элемента, отрезки которых совпадают с BE и CF, то их различить по измерениям Δе и θизм на представляется возможным.
В рассмотренных условиях возможна двузначность в определении номера элемента дорожной сети. Уйти от нее возможно лишь используя априорную информацию. Необходимо отметить, что возникновение такой двузначности крайне маловероятно.
Принятие решения о местоположении объекта осуществляют в результате сравнения для каждого элемента дорожной сети расчетных значений дальностей, определяемых из (11), и измеренного значения дальности
Figure 00000032
идентифицированного по опознавательному коду с объектом, расчетных углов наклона касательных к элементам дорожной сети, определяемых из (12) и измеренного значения θизм угла наклона касательной к элементу дорожной сети, на котором находится объект. Для этого определяют
Figure 00000033
где 1≤q≤I1
Figure 00000034
где 1≤u≤I1, q+u≤I1+2.
При выполнении условий u=1, q=1 элементы дорожной сети являются различимыми как по дальностям, так и по углам наклона касательных к этим элементам.
Выполнение условия
Figure 00000035
подразумевает наличие для t+Δt в заданной конфигурации дорожной сети q ее элементов, для которых расчетные значения дальностей являются одинаковыми, а квадраты их отклонений от измеренного значения пеленга - наименьшими для всей совокупности из
Figure 00000036
квадратов отклонений.
Выполнение условия
Figure 00000037
подразумевает наличие в заданной конфигурации дорожной сети u ее элементов, для которых значения углов наклона касательных для t1 являются одинаковыми, а квадраты их отклонений от измеренного значения угла наклона касательной к элементу дорожной сети, на котором находится объект, являются наименьшими для всей совокупности из
Figure 00000038
квадратов отклонений.
Определение совпадающих элементов множеств
Figure 00000039
и
Figure 00000040
осуществляют с помощью соотношения
Figure 00000041
где
Figure 00000042
- вектор-строки; операция о соответствует матричному произведению Адамара, или поэлементному произведению wr, wθ; элементы векторов wr, wθ равны нулю за исключением элементов соответственно
Figure 00000043
и
Figure 00000044
, J1=[10…0], J2=[01…0], …,
Figure 00000045
Например, если I1=5, q=2, r=4, и
Figure 00000046
то
Figure 00000047
Множества (19) имеют один общий элемент, очевидно определяемый из (17), т.е.
Figure 00000048
Таким образом, оценку местоположения объекта определяют как
Figure 00000049
В множествах
Figure 00000050
и
Figure 00000051
может содержаться не более двух общих элементов, которые могут привести к двум оценкам местоположения
Figure 00000052
и
Figure 00000053
. Выбор между
Figure 00000054
и
Figure 00000055
осуществляют, исходя из анализа априорной информации.
Необходимо отметить, что автономные измерения (измерения Δе и θизм) с последующим кодированием сигналов, пропорциональных Δе и θизм, передачей полученных кодов по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт носят фрагментарный характер. Их проводят лишь в начале процесса сопровождения объекта и после того как объект минует какую-либо точку пересечения элементов дорожной сети. Как только задача различения оказывается решенной (определен элемент дорожной сети, на котором находится объект), дальнейшее сопровождение может проводиться лишь по результатам измерений дальности.
Сравнительный анализ заявляемого способа и известного способа локации местоположения объекта на плоскости.
1. В заявляемом способе сохраняется однопозиционный принцип измерения.
2. Заявляемый способ реализуется на основе двукратного использования беззапросного метода измерения дальности.
Технический эффект от применения предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом
1. Использование латерационного подхода дает возможность за счет структуры соответствующих ему линий положения существенно сократить по сравнению с угломерным способом количество анализируемых элементов дорожной сети (см. Фиг. 1).
2. Использование дальномерного принципа не требует для своей реализации антенн с узкой диаграммой направленности и позволяет ограничиться применением гораздо более простых и дешевых антенных систем.
Структурная схема устройства, реализующего способ однопозиционной радиолокации подвижных объектов на дорожной сети, представлена на Фигуре 3.
На Фигуре 3 использованы следующие обозначения: 1 - подвижный объект, включающий 11 - блок измерения длины пройденного пути (спидометр), 12 - блок кодирования и передачи радиосигналов, 13 - блок измерения угла наклона касательной к элементу дорожной сети (гирокомпас, электронный компас); 2 - блок приема радиосигналов и декодирования, 21 - блок определения по измеренным значениям задержек
Figure 00000023
соответствующих им оценок дальностей
Figure 00000024
измеритель дальности; 3 - блок определения значений натурального параметра, для точек пересечения линии положения, соответствующей
Figure 00000025
, и элементов дорожной сети; 4 - блок суммирования; 5 - блок определения расчетных значений дальности; 6 - блок сравнения расчетных значений дальности с измеренным значением дальности
Figure 00000032
; 7 - блок определения расчетных значений углов наклона касательных к элементам дорожной сети в точках их пересечения с линией положения, соответствующей
Figure 00000025
8 - блок сравнения расчетных значений углов наклона касательных к элементам дорожной сети с измеренным углом
Figure 00000056
9 - блок выбора значения натурального параметра; 10 - блок определения номера элемента дорожной сети; 11 блок оценки координат местоположения объекта.
На объекте 1 в блоке 11 в момент времени t осуществляют измерение угла наклона касательной к элементу дорожной сети, а в блоке 13 в момент времени t+Δt проводят измерение длины пути, пройденного подвижным источником радиосигнала вдоль элемента дорожной сети за Δt. Результат измерений с выходов блоков 11, 13 передают на входы 121, 122 соответственно блока кодирования и передачи радиосигналов 12. Далее с выхода блока 12 радиосигналы, содержащие код угла наклона касательной к элементу дорожной сети и код объекта, код длины пройденного пути и код объекта, по радиоканалу передачи данных передают на вход блока 2 приема радиосигналов и декодирования. Блок 12 обеспечивает излучение радиосигналов, привязанных к моментам времени t и t+Δt, известным на приемной стороне. В блоке 2 на основании обработки с учетом опознавательного кода объекта осуществляют выделение сигналов, пропорциональных измеренному на объекте углу наклона касательной к элементу дорожной сети, соответствующего моменту времени t и длины пройденного пути, соответствующей моменту времени t+Δt, определяют значения задержек сигналов
Figure 00000057
по которым в блоке 21 формируются оценки дальностей
Figure 00000058
Сигнал, пропорциональный
Figure 00000059
, с выхода 212 подают на вход блока 3 определения значений натурального параметра, для точек пересечения линии положения пеленгатора, соответствующей
Figure 00000059
, и элементов дорожной сети. Функционирование бока 3 осуществляется в соответствии с (6), (8), (9). Сигнал, пропорциональный оценке Δе длины пройденного за Δt пути с выхода 21 блока 2 подают на вход 40 блока 4 суммирования. В блоке 4 оценку длины пройденного пути суммируют со значениями натурального параметра, которые с выходов 31…3J блока 3 подают на входы 41…4J блока 4. Значения натуральных параметров для каждого элемента дорожной сети с выходов 4J+1…42J поступают соответственно на входы 51…5J блока 5 определения расчетных значений дальности. Возможные для каждого элемента дорожной сети значения дальности для t+Δt рассчитывают в соответствии с (6), (11). Указанные значения с выходов 5J+1…52J блока 5 поступают на входы 61…6J блока 6 сравнения. В блоке 6 рассчитанные для каждого элемента дорожной сети значения дальности сравнивают с измеренным значением дальности
Figure 00000032
до объекта, соответствующего установленному опознавательному коду, поступающим на вход 60 блока 6 с выхода 211 блока 21. Сравнение осуществляют в соответствии с правилом (13). Его результатом являются сигналы на выходах
Figure 00000060
Сигнал на каждом i - м выходе 6J+i
Figure 00000061
либо пропорционален индексу i элемента дорожной сети, если индекс входит в множество (13), определяющее индексы элементов дорожной сети, для которых расчетные значения пеленгов являются одинаковыми, а квадраты их отклонений от измеренного значения пеленга - наименьшими для всей совокупности из I1 квадратов отклонений, либо равны нулю в противном случае.
Значения натурального параметра с выходов 31…3J блока 3 подают на входы 71, …, 7J блока 7 определения расчетных значений углов. Определенные в блоке 7 расчетные значения углов наклона касательных к элементам дорожной сети с его выходов 7J+1, …, 72J поступают на входы 81, …, 8J блока сравнения 8. В блоке 8 рассчитанные для каждого элемента дорожной сети значения угла наклона касательной сравниваются с измеренным значением угла
Figure 00000062
поступающим на вход 80 блока 8 с выхода 22 блока 2. Сравнение осуществляют в соответствии с правилом (14). Его результатом являются сигналы на выходах
Figure 00000063
Сигнал на каждом i - м выходе 8J+i
Figure 00000064
либо пропорционален индексу i элемента дорожной сети, если индекс входит в множество (14), определяющее индексы элементов дорожной сети, для которых расчетные значения углов являются одинаковыми, а квадраты их отклонений от измеренного значения пеленга - наименьшими для всей совокупности из I квадратов отклонений, либо равны нулю в противном случае. Сигналы с выходов
Figure 00000063
блока 8 и выходов
Figure 00000065
блока 6 подаются соответственно на входы
Figure 00000066
и
Figure 00000067
блока 10. Определение номера элемента дорожной сети в блоке 10 осуществляется в соответствии с (17). Сигнал пропорциональный номеру элемента дорожной сети с выхода блока 10 поступает на вход 90 блока 9 и вход 112 блока 11. В блоке 9 из значений натурального параметра, поступающих на входы 91…9J с выходов 31…3J блока 3, проводят выбор такого его значения, которое соответствует определенному в блоке 10 индексу. Сигнал, пропорциональный выбранному значению натурального параметра с выхода блока 9 поступает на вход 111 блока 11. В блоке 11 в соответствии с (20) проводят определение координат местоположения объекта.
Источники информации
1. Кондратьев B.C., Котов А.Ф., Марков Л.Н. Многопозиционные радиотехнические системы. М.: Радио и связь. 1986.
2. Патент 2524482 Российская Федерация, МПК G01S 5/00. Способ однопозиционной радиолокации подвижных объектов на дорожной сети / Хуторцев В.В., Бережная В.В., №2013130454; заявл. 02.07.2013; опубл. 27.07.2014.
3. Патент 2666553 Российская Федерация, МПК G01S 5/00. Способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети / Хуторцев В.В., №2017144163; заявл. 15.12.2017; опубл. 11.09.2018.
4. Дубровин Б.А., Новиков С.П., Фоменко А.Т. Современная геометрия: Методы и приложения. М.: Наука, 1986. 760 с.
5. Хуторцев В.В. Принципы пространственно-дифференциальной фильтрации параметров траекторий объектов, движущихся вдоль одномерных многообразий // Радиотехника и электроника. 1993. Т. 38. №6. С. 1026-1036.
6. Хуторцев В.В. Пространственно-дифференциальная фильтрация марковских процессов на одномерных стохастических многообразиях // Автоматика и телемеханика. 1994. Т. 8. №6. С. 117-125.
7. Хуторцев В.В. Принципы пространственно-дифференциальной адаптивной фильтрации марковских процессов на одномерных многообразиях // Радиотехника и электроника. 1994. Т. 39. №8. С. 1637-1646.

Claims (1)

  1. Латерационный способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети, заключающийся в излучении в моменты времени t и t+Δt сигналов, передаваемых источником радиосигнала и содержащих его опознавательный код, одновременно с излучением сигнала в момент времени t на подвижном источнике радиосигнала измеряют угол наклона касательной к элементу дорожной сети
    Figure 00000068
    на котором находится источник радиосигнала, сигнал, пропорциональный измеренному углу, кодируют, и полученный код передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования получают значение измеренного угла, источник радиосигнала в процессе перемещения измеряет длину пройденного пути, сигнал, пропорциональный длине Δе пройденного за время Δt пути, кодируют, и полученный код передают по радиоканалу передачи данных на измерительный пункт, на котором после приема и декодирования получают значение пройденного за время Δt пути, отличающийся тем, что из одного измерительного пункта, положение которого известно, измеряют задержки прихода электромагнитных волн
    Figure 00000069
    по сигналам, излучаемым источником радиосигнала в моменты времени t и t+Δt, известные на измерительном пункте, по измеренным задержкам определяют измеренные дальности до источника радиосигнала
    Figure 00000070
    определяют те элементы дорожной сети, которые пересекают линию положения, соответствующую
    Figure 00000071
    , или касаются ее, по параметрическим моделям дальностей, заданным для этих элементов
    Figure 00000072
    в функции натурального параметра, определяют значения натурального параметра
    Figure 00000073
    , соответствующие точкам пересечения линии положения для дальности
    Figure 00000074
    и элементов дорожной сети, для каждого из этих элементов рассчитывают значения дальностей
    Figure 00000075
    соответствующие перемещению подвижного источника радиосигнала на расстояние Δе, и из условия минимального рассогласования между ними и измеренной дальностью
    Figure 00000076
    определяют номера элементов дорожной сети, на которых может находиться подвижный источник радиосигнала, по параметрическим моделям угла наклона касательных к элементам дорожной сети
    Figure 00000077
    заданным в функции натурального параметра, и значениям натурального параметра
    Figure 00000078
    соответствующим точкам пересечения линии положения для измеренной дальности
    Figure 00000079
    и элементов дорожной сети, для каждого элемента дорожной сети определяют расчетные значения углов наклона
    Figure 00000080
    и из условия минимального рассогласования между ними и измеренным углом
    Figure 00000081
    определяют номера элементов дорожной сети, на которых может находиться источник радиосигнала, из сравнения этих номеров с номерами, полученными из условия минимального рассогласования между расчетными значениями дальностей и повторно измеренной дальностью, определяют номер элемента дорожной сети, на котором находится подвижный источник радиосигнала, координаты местоположения подвижного источника радиосигнала определяют как координаты точки пересечения линии положения, соответствующей измеренной дальности
    Figure 00000082
    или
    Figure 00000083
    , и элемента дорожной сети, на котором находится подвижный источник радиосигнала.
RU2019111801A 2019-04-18 2019-04-18 Латерационный способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети RU2703258C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111801A RU2703258C1 (ru) 2019-04-18 2019-04-18 Латерационный способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111801A RU2703258C1 (ru) 2019-04-18 2019-04-18 Латерационный способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2703258C1 true RU2703258C1 (ru) 2019-10-16

Family

ID=68280198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019111801A RU2703258C1 (ru) 2019-04-18 2019-04-18 Латерационный способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2703258C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759199C1 (ru) * 2020-06-30 2021-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" Способ измерения параметров движения объекта активным локатором

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090174600A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Commscope, Inc. Of North Carolina System and method for determining the geographic location of a device
WO2013085587A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-13 Raytheon Company Position optimization
DE102012214190A1 (de) * 2012-08-09 2014-02-13 Siemens Convergence Creators Gmbh Verfahren zur Positionsbestimmung eines bewegten Objektes in einer Innenraumumgebung
RU2572809C1 (ru) * 2015-01-27 2016-01-20 Виктория Викторовна Бережная Способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети
RU2608176C1 (ru) * 2015-10-20 2017-01-17 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Способ позиционирования удаленного объекта с помощью дальномерно-угломерных приборов
JP6113694B2 (ja) * 2010-10-04 2017-04-12 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 基準点を使用してロケーション情報を調整する、デバイスの位置付け
RU2666553C1 (ru) * 2017-12-15 2018-09-11 Валерий Владимирович Хуторцев Способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети
RU2677586C1 (ru) * 2017-12-11 2019-01-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Способ позиционирования объекта засечкой дальности и угла места с первого измерительного пункта и угла места - со второго

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090174600A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Commscope, Inc. Of North Carolina System and method for determining the geographic location of a device
JP6113694B2 (ja) * 2010-10-04 2017-04-12 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 基準点を使用してロケーション情報を調整する、デバイスの位置付け
WO2013085587A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-13 Raytheon Company Position optimization
DE102012214190A1 (de) * 2012-08-09 2014-02-13 Siemens Convergence Creators Gmbh Verfahren zur Positionsbestimmung eines bewegten Objektes in einer Innenraumumgebung
RU2572809C1 (ru) * 2015-01-27 2016-01-20 Виктория Викторовна Бережная Способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети
RU2608176C1 (ru) * 2015-10-20 2017-01-17 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Способ позиционирования удаленного объекта с помощью дальномерно-угломерных приборов
RU2677586C1 (ru) * 2017-12-11 2019-01-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Способ позиционирования объекта засечкой дальности и угла места с первого измерительного пункта и угла места - со второго
RU2666553C1 (ru) * 2017-12-15 2018-09-11 Валерий Владимирович Хуторцев Способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759199C1 (ru) * 2020-06-30 2021-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" Способ измерения параметров движения объекта активным локатором

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6699904B2 (ja) レーダ装置及びそのレーダ信号処理方法
WO2005119288A9 (en) Method and system for determining the position of an object
EP1856550A1 (en) Systems and methods for positioning using multipath signals
RU2703258C1 (ru) Латерационный способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети
RU2593149C1 (ru) Адаптивный способ пассивной радиолокации
RU2623452C1 (ru) Способ навигации движущихся объектов
RU2666553C1 (ru) Способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети
RU2506605C2 (ru) Дальномерный способ и устройство определения координат источника радиоизлучения
RU2558638C2 (ru) Мультипликативный разностно-относительный способ стационарно-мобильного определения координат местоположения источника радиоизлучения
CN109375163B (zh) 一种高精度的室内定位方法及终端
RU2275649C2 (ru) Способ местоопределения источников радиоизлучения и пассивная радиолокационная станция, используемая при реализации этого способа
RU2572809C1 (ru) Способ однопозиционной радиолокации подвижных источников радиосигнала на дорожной сети
US9316719B1 (en) Power difference of arrival geolocation
GB1581212A (en) Method of measuring the altitude of a target manoeuvring at a very low elevation and a tracking radar using same
RU2526896C1 (ru) Способ определения местоположения объектов в пассивной системе мониторинга
RU2559820C1 (ru) Способ навигации движущихся объектов
RU2292560C1 (ru) Способ определения местоположения источника радиоизлучения
RU2524482C1 (ru) Способ однопозиционной радиолокации подвижных объектов на дорожной сети
RU2545068C1 (ru) Способ измерения изменения курсового угла движения источника зондирующих сигналов
KR101480834B1 (ko) 다중 경로 음파 전달 모델 및 표적 식별을 이용한 표적 기동분석 방법
RU2722224C1 (ru) Способ определения координат наземной цели радиолокационной системой, состоящей из двух многолучевых радиопередатчиков и приемника
RU2647495C1 (ru) Мультипликативный разностно-относительный способ определения координат местоположения источника импульсного радиоизлучения
RU2515419C1 (ru) Способ измерения изменения курсового угла движения источника зондирующих сигналов
RU2714303C1 (ru) Разностно-дальномерный способ определения местоположения источника радиоизлучения в условиях многолучевого распространения радиоволн
RU2689770C1 (ru) Способ отождествления позиционных измерений и определения местоположения воздушных целей в пространственно-распределенной радионавигационной системе в условиях многоцелевой обстановки