RU2703277C1 - Device for determining duration of tracking interval - Google Patents

Device for determining duration of tracking interval Download PDF

Info

Publication number
RU2703277C1
RU2703277C1 RU2018130179A RU2018130179A RU2703277C1 RU 2703277 C1 RU2703277 C1 RU 2703277C1 RU 2018130179 A RU2018130179 A RU 2018130179A RU 2018130179 A RU2018130179 A RU 2018130179A RU 2703277 C1 RU2703277 C1 RU 2703277C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
output
tracking
radar
duration
Prior art date
Application number
RU2018130179A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Павловна Исаева
Вадим Юрьевич Кислицын
Евгений Александрович Гагарин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority to RU2018130179A priority Critical patent/RU2703277C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2703277C1 publication Critical patent/RU2703277C1/en

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
    • G01S13/02—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
    • G01S13/56—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/588—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems deriving the velocity value from the range measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/64—Velocity measuring systems using range gates
    • 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
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • G01S13/92—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control for velocity measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radar ranging and can be used in radar stations for reconnaissance of enemy firing positions. Said result is achieved due to that device for determining duration of tracking interval comprises ADC unit, smoothing unit, time calculation unit, first threshold device, second threshold device, a comparison device, a unit for calculating parameters and a unit for calculating observation time, which are connected to each other in a certain manner. Said technical solution makes it possible to take into account additional features when determining the duration of the tracking interval of the target, which enables to more accurately determine the time required for monitoring the target, which increases accuracy of determining coordinates of fire positions. Such features are: quality of radar tracking, determined from the value of the signal-to-noise ratio measured, while tracking the radar projectile, as well as the value of the current angle of inclination of the projectile velocity vector to the horizon plane. Possibility of achieving the technical result is explained by the fact that all main factors affecting the obtaining of the required number of coordinates of the target (projectile on the trajectory) coordinates are taken into account.
EFFECT: high accuracy of determining time tracking of a target.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях разведки огневых позиций противника (РЛС РОП).The invention relates to the field of radar and can be used in radar reconnaissance of enemy firing positions (radar ROP).

В радиолокационных станциях разведки огневых позиций противника осуществляется автосопровождение (АС) летящего снаряда (цели) в течение некоторого времени, когда производится измерение его текущих координат на траектории. После окончания АС производится обработка полученных координат и путем экстраполяции наблюдаемого участка траектории в точку вылета определяются координаты стреляющего орудия.In radars of the reconnaissance of enemy firing positions, auto-tracking (AS) of a flying projectile (target) is carried out for some time, when its current coordinates are measured on the trajectory. After the end of the AS, the coordinates obtained are processed and the coordinates of the firing gun are determined by extrapolating the observed portion of the trajectory to the point of departure.

Таким образом, перед разработчиками РЛС РОП встает важный вопрос выбора величины времени наблюдения (длительности интервала сопровождения) за летящим снарядом (целью). От этой величины зависят:Thus, the developers of the ROP radar arise an important question of choosing the amount of time to observe (duration of the tracking interval) for a flying projectile (target). Depend on this value:

1. Точность определения координат огневой позиции (ОП).1. The accuracy of determining the coordinates of the firing position (OP).

2. Скрытность работы РЛС.2. The secrecy of the radar.

3. Пропускная способность РЛС.3. Radar bandwidth.

Известен ряд технических решений этого вопроса, в том числе использование таблицы зависимости времени сопровождения снаряда от дальности наблюдения и его скорости полета. При этом не учитывается ни качество радиолокационного сопровождения, ни вид траектории, ни положение наблюдаемого участка на траектории.A number of technical solutions to this problem are known, including the use of a table of the dependence of the projectile tracking time on the observation range and its flight speed. In this case, neither the quality of radar tracking, nor the type of trajectory, nor the position of the observed area on the trajectory are taken into account.

В техническом решении, подтвержденном авторским свидетельством №300168 «Устройство определения длительности интервала сопровождения артиллерийских снарядов» [5], учитывается качество АС. Указанное решение рассматривается как прототип.In the technical solution, confirmed by copyright certificate No. 300168 "Device for determining the duration of the interval for tracking artillery shells" [5], the quality of the AU is taken into account. The specified solution is considered as a prototype.

В прототипе при радиолокационном АС снарядов на траектории производится преобразование измеряемых координат из аналоговой формы в цифровую в устройстве АЦП, затем выполняется рекуррентное сглаживание (оценивание) полиномом второй степени измеренных РЛС координат и экстраполяция их на шаг вперед для установки луча в экстраполированную точку. Получаемые при этом в устройстве-прототипе текущие сглаженные прямоугольные координаты (Xt, Yt, Ht) и текущие сглаженные скорости по этим координатам (Vxt, Vyt, Vht) используются для решения поставленной задачи.In the prototype, when the radar of the AS shells on the trajectory, the measured coordinates are converted from analog form to digital in the ADC device, then the second-degree polynomial smoothing (estimation) of the measured radar coordinates is performed by polynomial and extrapolating them one step forward to set the beam to the extrapolated point. Obtained in this case in the prototype device, the current smoothed rectangular coordinates (Xt, Yt, Ht) and the current smoothed speeds at these coordinates (Vxt, Vyt, Vht) are used to solve the problem.

Для этого на каждом i-том шаге съема координат:To do this, at each i-th step of the coordinates:

- определяется время экстраполяции (Тэi) сопровождаемого снаряда с высоты Hti до точки вылета (до Н=0):- determines the time of extrapolation (Te i ) of the accompanied projectile from a height of Ht i to the point of departure (to H = 0):

Figure 00000001
Figure 00000001

где q - ускорение свободного падения (q=9,81 м/с2);where q is the acceleration of gravity (q = 9.81 m / s 2 );

- определяются координаты точки вылета снаряда:- coordinates of the projectile launch point are determined:

Figure 00000002
Figure 00000002

- после i=10 (минимально допустимое число точек АС) выполняется анализ разницы значений координат точки вылета снаряда на полученном i-том и на предыдущем (i-1) шагах:- after i = 10 (the minimum allowable number of AC points), an analysis is made of the difference in the coordinates of the projectile departure point at the obtained i-th and previous (i-1) steps:

Figure 00000003
Figure 00000003

- проверяются условия:

Figure 00000004
где ПОРх и ПОРу - заданные пороги.- conditions are checked:
Figure 00000004
where PORx and PORu are given thresholds.

Сопровождение снаряда продолжается и все вычисления, и анализ по формулам (1)-(4) повторяются до тех пор, пока на каком-то i-том шаге (i≥10) съема координат условие (4) будет не выполнено, т.е. значения |Δxi| и |Δyi| не станут меньше заданных порогов. В этом случае вырабатывается команда «сброс АС» и автосопровождение снаряда прекращается.Accompaniment of the projectile continues and all calculations and analysis by formulas (1) - (4) are repeated until condition (4) is fulfilled at some i-th step (i≥10) of coordinates acquisition, i.e. . values | Δx i | and | Δy i | Do not become less than the set thresholds. In this case, the “AC reset” command is generated and the missile auto-tracking stops.

Признаком окончания автосопровождения является установившийся процесс АС, когда экстраполированные значения координат в каждом такте наблюдения отличаются друг от друга в заданных пределах.A sign of the end of auto tracking is the steady-state AS process, when the extrapolated coordinates in each observation cycle differ from each other within specified limits.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства определения длительности интервала сопровождения артиллерийских снарядов, являющегося прототипом, где:In FIG. 1 shows a block diagram of a device for determining the duration of the interval of tracking artillery shells, which is a prototype, where:

1. АЦП;1. ADC;

2. Блок сглаживания;2. Block smoothing;

3. Первый цифровой коммутатор;3. The first digital switch;

4. Блок экстраполяции полиномом второй степени;4. Extrapolation block by a polynomial of the second degree;

5. Второй цифровой коммутатор;5. The second digital switch;

6. Линия задержки;6. Delay line;

7. Цифровой сумматор;7. Digital adder;

8. Цифровой компаратор;8. Digital comparator;

9. Блок сглаживания экстраполированных координат;9. Block smoothing extrapolated coordinates;

10. Третий цифровой коммутатор;10. The third digital switch;

11. Синхронизатор.11. The synchronizer.

Данное устройство содержит последовательно соединенные АЦП 1, блок сглаживания 2, первый цифровой коммутатор 3, блок экстраполяции полиномом второй степени 4, второй цифровой коммутатор 5, цифровой сумматор 7, цифровой компаратор 8, блок сглаживания экстраполированных координат 9, третий цифровой коммутатор 10, при этом второй цифровой коммутатор 5 своим вторым выходом, объединенным с выходом блока сглаживания экстраполированных координат 9, соединен через линию задержки 6 с вторым инверсным входом цифрового сумматора 7, а своим третьим выходом, объединенным с вторым выходом первого цифрового коммутатора 3 и вторым выходом третьего цифрового коммутатора 10, образует общий выход «Продолжение АС» устройства съема координат, а первый выход цифрового компаратора 8 объединен с первым выходом третьего цифрового коммутатора 10, образуя общий выход «Сброс с АС» устройства сопровождения, синхровходы 1, 2 и 3 цифровых коммутаторов 3, 5 и 10 подсоединены к синхронизатору 11.This device contains a series-connected ADC 1, a smoothing unit 2, a first digital switch 3, an extrapolation unit with a polynomial of the second degree 4, a second digital switch 5, a digital adder 7, a digital comparator 8, a smoothing unit for extrapolated coordinates 9, a third digital switch 10, the second digital switch 5 with its second output, combined with the output of the extrapolated coordinate smoothing unit 9, is connected via a delay line 6 to the second inverse input of the digital adder 7, and its third output m, combined with the second output of the first digital switch 3 and the second output of the third digital switch 10, forms a common output "Continuation AC" of the coordinate pickup device, and the first output of the digital comparator 8 is combined with the first output of the third digital switch 10, forming a common output "Reset with AS "tracking devices, sync inputs 1, 2 and 3 of digital switches 3, 5 and 10 are connected to the synchronizer 11.

К недостаткам прототипа относится следующее. С развитием современной техники качество автосопровождения повышалось, увеличивалась дальность сопровождения снарядов, что приводило к сопровождению на больших дальностях траекторий от снарядов с малыми углами выстреливания (настильных траекторий).The disadvantages of the prototype include the following. With the development of modern technology, the quality of auto tracking increased, the range of tracking of shells increased, which led to tracking at large ranges of trajectories from shells with small firing angles (flat trajectories).

Как показал опыт, улучшение качества автосопровождения привело к уменьшению времени на установление переходного процесса при автосопровождении когда экстраполированные значения координат в каждом такте наблюдения начинают отличаться друг от друга в заданных пределах и, следовательно, уменьшается длительность интервала сопровождения цели на траектории (величина времени наблюдения - Тн).As experience has shown, improving the quality of auto tracking has led to a reduction in the time to establish a transient process during auto tracking when the extrapolated coordinates in each observation cycle begin to differ from each other within specified limits and, therefore, the duration of the target tracking interval on the trajectory decreases (the observation time is T )

Поэтому использование устройства-прототипа, привело к снижению времени автосопровождения, что в свою очередь ухудшило точность определения координат огневых позиций стреляющих систем, являющуюся основной характеристикой РЛС. Это объясняется тем, что обработка настильных траекторий (малый угол наклона вектора скорости снаряда к плоскости горизонта), траекторий на большой дальности полета от РЛС требует большего времени сопровождения (количества точек АС) для увеличения точности определения координат ОП при дальнейшей вторичной обработке.Therefore, the use of a prototype device led to a decrease in auto tracking time, which in turn worsened the accuracy of determining the coordinates of the firing positions of firing systems, which is the main characteristic of the radar. This is because the processing of flat trajectories (a small angle of inclination of the projectile velocity vector to the horizontal plane), trajectories at a long flight distance from the radar requires a longer tracking time (number of AC points) to increase the accuracy of determining the coordinates of the OP during further secondary processing.

Целью изобретения является возможность при определении длительности АС учитывать дополнительные признаки, позволяющие точнее определить время, необходимое для наблюдения за целью, что приводит к повышению точности определения координат ОП.The aim of the invention is the ability to determine the duration of the speaker to take into account additional features that allow you to more accurately determine the time required to observe the target, which leads to increased accuracy in determining the coordinates of the OP.

Поставленная цель данного изобретения достигается тем, что в заявленном устройстве определения длительности интервала сопровождения, в отличие от прототипа, используются дополнительные признаки, позволяющие определить время, необходимое для автосопровождения цели. Такими признаками являются: качество радиолокационного сопровождения, определяемое по величине измеряемого при АС соотношения сигнал-шум, дальности РЛС - снаряд, а также значение текущего угла наклона вектора скорости снаряда к плоскости горизонта на участке АС.The goal of this invention is achieved by the fact that in the claimed device for determining the duration of the maintenance interval, in contrast to the prototype, additional features are used to determine the time required for auto tracking of the target. Such signs are: the quality of the radar tracking, determined by the value of the signal-to-noise ratio measured at the AS, the radar-projectile range, and also the value of the current angle of inclination of the projectile velocity vector to the horizon plane in the AS section.

Возможность выполнения поставленной цели объясняется тем, что эти введенные признаки учитывают все основные факторы, влияющие на получение необходимого времени наблюдения (числа измерений координат) снаряда на траектории.The ability to achieve this goal is explained by the fact that these features introduced take into account all the main factors affecting the required observation time (the number of coordinate measurements) of the projectile on the trajectory.

Проведенные патентные исследования не позволили выявить заявляемую совокупность признаков, обеспечивающих определение длительности АС во время автосопровождения объекта на траектории, что предположительно позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям «новизна» и «существенные отличия».Conducted patent research did not allow to reveal the claimed combination of features that ensure the determination of the duration of the AU during the auto tracking of the object along the trajectory, which supposedly allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criteria of "novelty" and "significant differences".

Более подробно сущность изобретения состоит в следующем.In more detail, the invention is as follows.

Получаемые во время АС прямоугольные координаты (Х, У, Н) и дальность РЛС-снаряд (Д) после АЦП, как и в прототипе, оцениваются полиномом 2-го порядка [4] для получения текущих сглаженных координат (Xt, Yt, Ht) и скоростей (Vxt, Vyt, Vht).The rectangular coordinates (X, Y, H) and the radar projectile (D) received during the AS after the ADC, as in the prototype, are estimated by a second-order polynomial [4] to obtain the current smoothed coordinates (Xt, Yt, Ht) and speeds (Vxt, Vyt, Vht).

После чего определяется величина текущего времени сопровождения цели Tti:After that, the value of the current target tracking time Tt i is determined:

Figure 00000005
Figure 00000005

где i - номер текущего шага AC, Δt - шаг съема координат.where i is the number of the current step AC, Δt is the step of taking coordinates.

Далее номер текущего шага i сравнивается с величиной Ny - число точек АС, после которого переходный процесс становится установившимся. Величина Ny зависит от конкретной РЛС, как правило для современных РЛС РОП Ny=6.Next, the number of the current step i is compared with the value Ny - the number of AC points, after which the transient becomes steady. The value of Ny depends on the specific radar, as a rule for modern radar ROP Ny = 6.

- если i<Ny осуществляется продолжение АС без определения требуемого времени наблюдения Тн;- if i <Ny, the AS is continued without determining the required observation time Tn;

- если i=Ny, в данной точке определяется время Тн, необходимое для наблюдении за сопровождаемой целью, для чего предварительно вычисляются параметры, используемые для определения Тн:- if i = Ny, at this point the time Tn is determined, which is necessary for observing the followed target, for which the parameters used to determine Tn are preliminarily calculated:

1) текущий угол наклона вектора скорости снаряда относительно плоскости горизонта (Θтек), определяемый по формуле:1) the current angle of inclination of the velocity vector of the projectile relative to the horizon plane (Θ tech ), determined by the formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

где VhtNy, VxtNy и VytNy скорости, получаемые в процессе АС при оценивании полиномом 2-го порядка в точке i=Ny;where Vht Ny , Vxt Ny, and Vyt Ny are the velocities obtained in the AS process when evaluated by a second-order polynomial at the point i = Ny;

2) ошибка измерения дальности [6] (σДизм), получаемая в точке i=Ny по формуле:2) the error of measuring range [6] (σ Dism ) obtained at the point i = Ny according to the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

где с - скорость света,where c is the speed of light

τ - длительность излучаемого импульса (сжатого),τ is the duration of the emitted pulse (compressed),

KN - нормированная крутизна дискриминаторной характеристики (определяется экспериментально для каждой РЛС, для РЛС РОП KN=1,7)KN - normalized slope of the discriminatory characteristics (determined experimentally for each radar, for radar ROP KN = 1,7)

S/N - величина соотношения сигнал/шум на выходе системы первичной обработки.S / N is the signal-to-noise ratio at the output of the primary processing system.

Время, необходимое для наблюдения за целью (длительность интервала АС)Time required to observe the target (AC interval duration)

- Тн, определяется по следующей эмпирической формуле, полученной авторами:- Tn, is determined by the following empirical formula obtained by the authors:

Figure 00000008
Figure 00000008

где Д- текущая дальность РЛС - снаряд [км],where D is the current radar range - projectile [km],

Θтек - угол наклона вектора скорости снаряда относительно плоскости горизонта [рад],Θ tech - the angle of inclination of the velocity vector of the projectile relative to the horizon plane [rad],

Figure 00000009
Figure 00000009

σДрлс - расчетная (априорная) среднеквадратическая погрешность измерения дальности конкретной РЛС, как правило для РЛС РОП σДрлс=3÷5 м.σ DRLs - the calculated (a priori) standard error of the measurement of the range of a specific radar, as a rule for radar ROP σ DRLs = 3 ÷ 5 m.

- если i>Ny, на каждом шаге АС осуществляется анализ времени Tti:.- if i> Ny, at each step of the AS the analysis of time Tt i : is carried out.

если Tti≥Тн, выполняется сброс с АС, в противном случае - выполняется продолжение АС.if Tt i ≥Тн, a reset is performed from the AU; otherwise, a continuation of the AU is performed.

На этом работа заявляемого устройства завершается.This operation of the inventive device ends.

На фиг. 2 представлена блок-схема заявляемого устройства определения длительности интервала сопровождения при наблюдении за целью во время радиолокационного автосопровождения где:In FIG. 2 shows a block diagram of the inventive device for determining the duration of the tracking interval when observing a target during a radar auto tracking where:

1 - АЦП;1 - ADC;

2 - блок сглаживания;2 - smoothing unit;

3 - блок расчета времени;3 - time calculation unit;

4 - первое пороговое устройство;4 - the first threshold device;

5 - второе пороговое устройство;5 - the second threshold device;

6 - устройство сравнения;6 - comparison device;

7 - блок вычисления параметров;7 - unit calculation parameters;

8 - блок расчета времени наблюдения.8 - block calculation of the observation time.

Заявляемое устройство определения длительности интервала сопровождения, содержащее последовательно соединенные блок АЦП 1, блок сглаживания 2 и отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные блок расчета времени 3, первое пороговое устройство 4, первый выход которого соединен с входом второго порогового устройства 5, первый выход которого образует общий выход «Сброс АС» устройства определения длительности интервала сопровождения, а второй выход первого порогового устройства 4 соединен с входом устройства сравнения 6, первый выход которого соединен с входом блока вычисления параметров 7, выход которого соединен с входом блока расчета времени наблюдения 8, выход которого объединен со вторыми выходами второго порогового устройства 5 и устройства сравнения 6 и образует второй общий выход «Продолжение АС» устройства определения длительности интервала сопровождения.The inventive device for determining the duration of the tracking interval, containing a serially connected ADC block 1, a smoothing unit 2 and characterized in that it is connected to a serially connected time calculation unit 3, a first threshold device 4, the first output of which is connected to the input of the second threshold device 5, the first output which forms the common output "AC Reset" of the device for determining the duration of the tracking interval, and the second output of the first threshold device 4 is connected to the input of the comparison device 6, the first output of which is connected to the input of the unit for calculating parameters 7, the output of which is connected to the input of the unit for calculating the observation time 8, the output of which is combined with the second outputs of the second threshold device 5 and the comparison device 6 and forms the second common output "Continuation of the AC" of the device for determining the duration of the tracking interval .

Заявляемое устройство определения длительности интервала сопровождения работает следующим образом.The inventive device for determining the duration of the maintenance interval works as follows.

С блока 1 АЦП, где поступающие на его вход сигналы оцифровываются и в виде значений измеренных прямоугольных координат и дальности (X, У, Н и Д) в результате радиолокационного сопровождения цели на траектории, поступают в блок сглаживания 2. В блоке сглаживания 2 прямоугольные координаты и дальность РЛС-снаряд оцениваются полиномом 2-го порядка [4], в результате чего получаются оценки скоростей в каждой точке AC (Vxt, Vyt, Vнt).From block 1 of the ADC, where the signals arriving at its input are digitized as values of the measured rectangular coordinates and range (X, Y, H and D) as a result of radar tracking of the target along the trajectory, they enter smoothing block 2. In the smoothing block 2, rectangular coordinates and the radar projectile range are estimated by a second-order polynomial [4], as a result of which velocity estimates are obtained at each point AC (Vxt, Vyt, Vнt).

Далее в блоке расчета времени 3 определяется величина текущего времени сопровождения цели Tti по формуле (5). Затем в первом пороговом устройстве 4 анализируется порядковый номер шага АС - i, который сравнивается с величиной Ny - число точек АС, после которого переходный процесс считается установившимся.Next, in the time calculation unit 3, the value of the current target tracking time Tt i is determined by the formula (5). Then, in the first threshold device 4, the sequence number of the AC step - i is analyzed, which is compared with the value Ny - the number of AC points, after which the transient is considered established.

При i≤Ny через второй выход первого порогового устройства 4 подключается вход устройства сравнения 6, где производится следующий анализ:When i≤Ny, through the second output of the first threshold device 4, the input of the comparison device 6 is connected, where the following analysis is performed:

- если i<Ny, необходимо продолжить АС цели до достижения окончания переходного процесса, когда i=Ny. Для этого второй выход устройства сравнения 6 подсоединен непосредственно к выходу блока расчета времени наблюдения 8 - т.е. осуществляется продолжение АС.- if i <Ny, it is necessary to continue the AS of the target until the end of the transition process, when i = Ny. For this, the second output of the comparison device 6 is connected directly to the output of the block for calculating the observation time 8, i.e. A continuation of the speaker is carried out.

- если i=Ny, переходный процесс окончен, выполняется определение времени наблюдения. Для этого первый выход устройства сравнения 6 подсоединен к входу блока вычисления параметров 7, где предварительно определяется по формуле формуле (6) текущий угла наклона вектора скорости снаряда относительно плоскости горизонта Θтек, и ошибка измерения дальности - σДизм, вычисляемая по формуле (7). Далее в блоке расчета времени наблюдения 8 определяется длительность интервала наблюдения Тн, необходимая для наблюдения за целью по формуле (8). После чего выход блока расчета времени наблюдения 8, объединенный со вторым выходом устройства сравнения 6 и вторым выходом второго порогового устройства 5 подсоединен к второму выходу устройства определения длительности интервала сопровождения при наблюдении за целью, т.е. осуществляется продолжение АС.- if i = Ny, the transition process is over, the determination of the observation time is performed. For this, the first output of the comparison device 6 is connected to the input of the parameter calculation unit 7, where the current projectile velocity vector angle relative to the horizon plane is по tech by formula (6) and the range measurement error is σ Dism calculated by formula (7) . Further, in the block for calculating the observation time 8, the duration of the observation interval Tn, which is necessary for observing the target according to formula (8), is determined. After that, the output of the observation time calculation unit 8, combined with the second output of the comparison device 6 and the second output of the second threshold device 5, is connected to the second output of the device for determining the duration of the tracking interval when observing a target, i.e. the continuation of the AU is carried out.

При i>Ny, через первый выход порогового устройства 4 подключается вход второго порогового устройства 5, в котором осуществляется анализ текущего времени Tti на каждом i - том шаге АС путем сравнения его с вычисленным временем наблюдения Тн:For i> Ny, through the first output of the threshold device 4, the input of the second threshold device 5 is connected, in which the current time Tt i is analyzed at each i - step AC by comparing it with the calculated observation time Tn:

- если Tti<Тн - необходимо продолжать АС. Для этого второй выход второго порогового устройства 5 объединен с вторым выходом устройства сравнения 6 и выходом блока расчета времени наблюдения 8 и образует общий выход «Продолжение АС» устройства определения длительности интервала сопровождения и является его вторым информационным выходом, после чего осуществляется переход на продолжение АС.- if Tt i <Tn, it is necessary to continue the AS. For this, the second output of the second threshold device 5 is combined with the second output of the comparison device 6 and the output of the observation time calculation unit 8 and forms the common output “Continuation of the AC” of the device for determining the duration of the tracking interval and is its second information output, after which the transition to the continuation of the AC is carried out.

- если Tti≥Тн - необходимо прекращение АС. Для этого первый выход второго порогового устройства 5 подсоединен к первому выходу «Сброс АС» устройства определения длительности интервала сопровождения при наблюдении за целью и является его первым информационным выходом, после чего осуществляется переход на сброс с АС.- if Tt i ≥Тн - AC termination is necessary. To this end, the first output of the second threshold device 5 is connected to the first output "AC reset" of the device for determining the duration of the tracking interval when monitoring the target and is its first information output, after which the transition to reset from the AC is carried out.

На этом выполнение работы устройства определения длительности интервала сопровождения за целью во время АС завершается.On this, the operation of the device for determining the duration of the tracking interval for the target during the AS is completed.

Технический результат - возможность определения необходимого времени наблюдения за целью непосредственно во время сопровождения цели на траектории ее полета.The technical result is the ability to determine the necessary time for observing the target directly during tracking the target on the trajectory of its flight.

Посредством математического моделирования было установлено:Through mathematical modeling, it was found:

- работоспособность предлагаемого устройства;- the performance of the proposed device;

- преимущество перед прототипом: учитывается не только качество АС, но и параметры траектории конкретного наблюдаемого объекта- advantage over the prototype: not only the quality of the speakers, but also the parameters of the trajectory of a particular observed object

ЛитератураLiterature

1. Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. М, Радио и связь, 1986, стр. 17, 172-173.1. Kuzmin S.Z. Fundamentals of designing systems for digital processing of radar information. M, Radio and communications, 1986, p. 17, 172-173.

2. Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. М., Сов. радио, 1974, стр. 373-374.2. Kuzmin S.Z. Fundamentals of the theory of digital processing of radar information. M., Sov. Radio, 1974, pp. 373-374.

3. Ильчук А.Р., Канащенков А.И., Меркулов В.И. и др. Алгоритмы автоматического радиолокационного сопровождения целей в режиме обзора. М Радиотехника №11, 1999 год, стр. 3-20.3. Ilchuk A.R., Kanaschenkov A.I., Merkulov V.I. etc. Algorithms for automatic radar tracking of targets in the review mode. M Radio engineering No. 11, 1999, pp. 3-20.

4. Амиантов И.Н., Избранные вопросы статистической теории связи, «Советское радио» 1971. - 416 с. стр. 142-144.4. Amiantov I.N., Selected questions of the statistical theory of communication, Soviet Radio 1971. - 416 p. p. 142-144.

5. Исаева Н.П., Водилов В.В., Гришкин В.А., Куценко О.Г., АС №300168, «Устройство определения длительности интервала сопровождения артиллерийских снарядов» с приоритетом 10.06.1988 г.5. Isaeva NP, Vodilov VV, Grishkin VA, Kutsenko OG, AS No. 300168, “Device for determining the duration of the interval for tracking artillery shells” with a priority of 10.06.1988

6. Бартон Д., Вард Г., Справочник по радиолокационным измерениям. М. Сов. радио, 1976 год, стр. 62-102.6. Barton D., Ward G., Handbook of Radar Measurements. M. Sov. Radio, 1976, pp. 62-102.

Claims (1)

Устройство определения длительности интервала сопровождения цели, содержащее последовательно соединенные блок аналого-цифрового преобразования (АЦП) и блок сглаживания, отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные блок расчета времени, первое пороговое устройство, первый выход которого соединен с входом второго порогового устройства, первый выход которого образует общий выход «Сброс автосопровождения (АС)» устройства определения длительности интервала сопровождения, второй выход первого порогового устройства соединен с входом устройства сравнения, первый выход которого соединен с входом блока вычисления параметров, выход которого соединен с входом блока расчета времени наблюдения, выход которого объединен со вторыми выходами второго порогового устройства и устройства сравнения и образует второй общий выход «Продолжение АС» устройства определения длительности интервала сопровождения цели, при этом блок АЦП предназначен для оцифровывания сигналов, поступивших на его вход в виде значений измеренных прямоугольных координат цели и дальности до нее в результате радиолокационного сопровождения цели на траектории, блок сглаживания предназначен для оценки скоростей цели в каждой точке АС, блок расчета времени предназначен для определения величины текущего времени сопровождения цели Tti, первое пороговое устройство предназначено для сравнения порядкового номера шага АС - i с величиной Ny числа точек АС, блок расчета времени наблюдения предназначен для вычисления длительности интервала наблюдения за целью Тн, второе пороговое устройство предназначено для анализа текущего времени Tti на каждом i-том шаге АС путем сравнения его с вычисленным временем наблюдения за целью Тн, блок вычисления параметров предназначен для вычисления текущего угла наклона вектора скорости цели относительно плоскости горизонта и ошибки измерения дальности, устройство сравнения предназначено для принятия решения «Продолжение АС» при i ≤ Ny, если i < Ny, или определение времени наблюдения, если i=Ny, причем, при i > Ny, если Tti < Тн, принимается решение «Продолжение АС», если Tti ≥ Тн, принимается решение «Сброс АС».A device for determining the duration of the target tracking interval, containing a series-connected block of analog-to-digital conversion (ADC) and a smoothing block, characterized in that it is connected to a series-connected time calculation unit, a first threshold device, the first output of which is connected to the input of the second threshold device, the first the output of which forms the general output “Reset Auto Track (AC)” of the device for determining the duration of the maintenance interval, the second output of the first threshold device with connected to the input of the comparison device, the first output of which is connected to the input of the parameter calculation unit, the output of which is connected to the input of the observation time calculation unit, the output of which is combined with the second outputs of the second threshold device and the comparison device and forms the second common output “Continuation of the AC” of the duration determination device the target tracking interval, while the ADC unit is designed to digitize the signals received at its input in the form of values of the measured rectangular coordinates of the target and range before it, as a result of radar tracking of the target along the trajectory, the smoothing unit is designed to estimate the target speeds at each AC point, the time calculation unit is used to determine the value of the current target tracking time Tti, the first threshold device is used to compare the serial number of the AC step - i with the value Ny the number of speaker points, the observation time calculation unit is designed to calculate the duration of the target observation interval Tn, the second threshold device is designed to analyze the current time and Tti at each i-th step of the AC by comparing it with the calculated time of observation of the target Tn, the parameter calculation unit is designed to calculate the current angle of the target velocity vector relative to the horizon plane and the range measurement error, the comparison device is designed to make the decision “Continuation of the AC” for i ≤ Ny, if i <Ny, or determination of the observation time, if i = Ny, moreover, for i> Ny, if Tti <Тн, the decision "Continue AC" is made, if Tti ≥ Тn, the decision "Reset AC" is made .
RU2018130179A 2018-08-20 2018-08-20 Device for determining duration of tracking interval RU2703277C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130179A RU2703277C1 (en) 2018-08-20 2018-08-20 Device for determining duration of tracking interval

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130179A RU2703277C1 (en) 2018-08-20 2018-08-20 Device for determining duration of tracking interval

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2703277C1 true RU2703277C1 (en) 2019-10-16

Family

ID=68280051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018130179A RU2703277C1 (en) 2018-08-20 2018-08-20 Device for determining duration of tracking interval

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2703277C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2048684C1 (en) * 1993-03-27 1995-11-20 Войсковая часть 99727 Method for tracking maneuvering aerial target
US20050012657A1 (en) * 2003-06-16 2005-01-20 Paul Mohan Method and apparatus for remotely deriving the velocity vector of an in-flight ballistic projectile
RU2292061C2 (en) * 2004-08-23 2007-01-20 Тамбовский военный авиационный инженерный институт Arrangement for tracking of a maneuvering target
WO2007105077A2 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Trajectory tracking control system and method for mobile unit
EP1925948A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-28 Hitachi, Ltd. Radar apparatus and signal processing method
RU2500000C2 (en) * 2011-10-19 2013-11-27 ОАО "Научно-производственное объединение "Стрела" Apparatus for identifying firing systems
RU2658317C1 (en) * 2015-12-16 2018-06-20 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Method and device for determining speed module of ballistic object with use of selection of range squares

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2048684C1 (en) * 1993-03-27 1995-11-20 Войсковая часть 99727 Method for tracking maneuvering aerial target
US20050012657A1 (en) * 2003-06-16 2005-01-20 Paul Mohan Method and apparatus for remotely deriving the velocity vector of an in-flight ballistic projectile
RU2292061C2 (en) * 2004-08-23 2007-01-20 Тамбовский военный авиационный инженерный институт Arrangement for tracking of a maneuvering target
WO2007105077A2 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Trajectory tracking control system and method for mobile unit
EP1925948A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-28 Hitachi, Ltd. Radar apparatus and signal processing method
RU2500000C2 (en) * 2011-10-19 2013-11-27 ОАО "Научно-производственное объединение "Стрела" Apparatus for identifying firing systems
RU2658317C1 (en) * 2015-12-16 2018-06-20 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Method and device for determining speed module of ballistic object with use of selection of range squares

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US 20050012657 A1, 20.01,2005. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0116183B1 (en) Pulse radar apparatus
US7333047B2 (en) System and method for spatially diverse radar signal processing
CN106405537B (en) Radar track initial mode based on location information and doppler information
CN108645412B (en) Multi-sensor self-adaptive track starting method
JP2016523348A (en) A method of artillery control for gun-based anti-aircraft defense
CN110673130A (en) Moving target track tracking method based on track association
RU2703277C1 (en) Device for determining duration of tracking interval
RU2408031C2 (en) Method of tracking manned aerial targets
CN107219519B (en) Method for fitting trajectory curve of continuous-firing gun
RU2562616C1 (en) Method of acquiring radio information and radio system therefor
RU2715994C1 (en) Method for measuring initial speed of projectile
Chen et al. Precession period extraction of axisymmetric space target from RCS sequence via convolutional neural network
CN111624549A (en) Passive filtering tracking method under non-common-view condition
Strelnitsky et al. Data processing optimization in the aerospace surveillance system network
Kutsenko et al. Parameters numerical values of errors distribution law in coordinate measuring process at the difference-distancemeasuring passive location method
RU2624483C2 (en) Method of determining opposing artillery location and device for its implementation
RU2335785C1 (en) Laser doppler radar
RU2048684C1 (en) Method for tracking maneuvering aerial target
Li et al. A track initiation method for the underwater target tracking environment
RU2615784C1 (en) Method and device for radar detection of ballistic facility manoeuvre by sampling of range squares
RU2231084C2 (en) Device for recognition of firing systems
EP3151032B1 (en) Method and device for determining the distance separating an aerial receiver and a fixed ground transmitter
RU2782478C1 (en) Method for measuring the initial project speed
RU2790339C1 (en) Method for launching a surface-to-air missile and surface-to-air missile launch system
RU2325306C1 (en) Method of data computing system operation of missile and device for its implementation