Устройство обработки сигналов

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2313106:

Часовской Александр Абрамович (RU)

Изобретение относится к области пассивной локации и может быть использовано в системах определения дальности. Достигаемым техническим результатом изобретения является возможность определения дальности до подвижных объектов. Технический результат достигается за счет того, что устройство содержит синхронизатор, датчик сигналов, координатор, блок вторичной обработки, датчик азимута, постоянное запоминающее устройство, индикатор, вычитатель и блок коррекции разности угловых величин, соединенные определенным образом. 2 ил.

Изобретение относится к области пассивной локации и может быть использовано в системах определения дальности.

Известно устройство обработки сигналов, изложенное в патенте №2232401 от 10 июля 2004 г. В нем с помощью двух жестко связанных вращающихся инфракрасных приемников определяется дальность до инфракрасного излучателя, который может смещаться по направлению. Однако устройство имеет низкую разрешающую способность по угловым координатам.

Известно устройство обработки сигналов, входящее в состав устройства под названием «Телевизионное устройство определения дальности» патент №2081431, Часовской А.А., зарегистрированный 10 июля 1997 г. В нем дальность определяется в процессе секторного или кругового вращения поля зрения телевизионного датчика как разность между угловыми значениями в моменты начала и конца приема сигналов. При этом координатор с помощью синхронизатора определяет угловые координаты до всех правых или левых краев сигналов в поле зрения датчика сигналов.

С помощью датчика азимута в вычитателе определяются вышеупомянутые разности угловых величин, которые преобразуются с помощью постоянного запоминающего устройства, и отображаются на индикаторе. Однако устройство неспособно определить дальности до подвижных излучателей.

С помощью предлагаемого устройства определяются дальности и до подвижных излучателей. Достигается это введением блока вторичной обработки и блока коррекции разности угловых величин, при этом первая группа выходов блока вторичной обработки соединена с группой входов блока коррекции разности угловых величин, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов вычитателя, имеющего вторую группу входов, соединенную со второй группой выходов блока вторичной обработки, первая группа входов которого соединена с группой выходов координатора.

На фиг.1 приняты следующие обозначения:

1 - синхронизатор;

2 - датчик сигналов;

3 - координатор;

4 - блок вторичной обработки;

5 - датчик азимута;

6 - постоянное запоминающее устройство;

7 - индикатор;

8 - вычитатель,

9 - блок коррекции разности угловых величин,

при этом выход датчика сигналов 2 соединен с первым входом координатора 3, имеющего второй вход, соединенный с выходом синхронизатора 1, и имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов блока вторичной обработки 4, имеющего вторую группу входов и первую и вторую группы выходов, соответственно соединенные: с группой выходов датчика азимута 5, через блок коррекции разности угловых величин 9 с первой группой входов вычитателя 8, с второй группой входов вычитателя 8, группа выходов которого соединена через постоянное запоминающее устройство 6, группой входов индикатора 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В координатор 3 поступают сигналы с датчика сигналов 2, а на другой вход - синхроимпульсы с синхронизатора 1. При этом координатор определяет угловые координаты правых или левых краев объектов в поле зрения датчика сигналов 2, который может быть телевизионный или инфракрасный.

Для пояснения воспользуемся фиг.2, где показаны вращающееся поле зрения 10 датчика сигнала и база 11.

Дальность характеризуется как разность угловых величин в моменты начала и конца приема излучения от объекта. Например, для объекта «m», находящегося на большей дальности, разность угловых величин будет меньше, чем для объекта «n», находящегося на меньшей дальности. Объясняется это наличием базы 11. Следовательно, чем больше дальность, тем меньше разность угловых величин. Если объект неподвижен, то его азимут не меняется.

Пример конкретного исполнения координатора 3 представлен, например, в кн.: Барсуков. «Телевизионные системы летательных аппаратов» 1979 г., стр.134. Координаты краев излучателей поступают в блок вторичной обработки 4. Он представляет из себя вычислитель и осуществляет автосопровождение по азимуту излучателей в процессе вращения поля зрения датчика сигналов 2. На вторую группу входов блока 4 поступает информация с группы выходов датчика азимута 5. Пример конкретного исполнения блока вторичной обработки, осуществляющего в том числе автосопровождение по угловым координатам, представлен, например, в кн.: «Радиотехнические системы», Казаринов. М., Высшая школа, 1990 г., стр.197, рис.7.5, а пример конкретного исполнения датчика азимута представлен там же, стр.414 и также в патенте №2186406, где частота следования азимутальных меток, характеризующих азимут по номеру метки, может составлять, например, 10 мГц. В процессе автосопровождения блок 4 определяет вышеупомянутые разности угловых величин до краев излучателей в поле зрения датчика сигналов 2. При этом разность уточняется, так как первый и последний сигналы краев объектов смещены соответственно вправо от начала строки и влево от конца строки. Например, если принять временное рассогласование между началом строки и первым сигналом от края объекта, равным t₁ и между последним сигналом от края объекта и концом строки, равным t₂ то при длительности строки t, окончательное значение разности угловых величин Δa будет равно

где Δa₁ - неоткорректированное значение разности угловых величин. Δa определяется в блоке коррекции разности угловых величин 9, который представляет собой арифметическое устройство, где последовательно осуществляются операции для получения окончательного значения. Пример исполнения такого устройства, работающего по любому алгоритму, представлен, например, в книге И.А.Орлов, В.Ф.Корнюшко. «Основы вычислительной техники и организация вычислительных работ». М., «Энергоатомиздат», 1984, стр.143. При этом с выхода блока вторичной обработки 4, соединенной с группой входов вышеупомянутого блока коррекции разности угловых величин 9, поступают значения Δa₁, t₁, t₂ и t. Блок 4 также определяет величины смещений каждого из излучателей по азимуту за время определения разности угловых величин. Смещения могут иметь положительные или отрицательные значения в зависимости от направления движения излучателя, и они поступают со второй группы выходов блока 4 на вторую группу входов вычитателя 8, на первую группу входов которого поступает разность угловых величин с блока 9. При этом в вычитателе эта разность окончательно корректируется. В результате она равна величине, которая имела бы место, если бы излучатель не смещался по азимуту, и края первого и последнего сигнала в пачке совпадали бы с краями поля зрения датчика сигналов 2. Эта информация поступает на группу входов постоянного запоминающего устройства 6, где для каждого из последовательно поступающих кодов защиты соответствующие значения дальностей до всех излучателей. Эти значения поступают с группы выходов постоянного запоминающего устройства 6 на группу входов индикатора 7 для последовательного отображения. Точность определения дальности зависит от стабильности скорости вращения телевизионного датчика, от стабильности следования синхроимпульсов, азимутальных меток.

Приведем пример конкретного применения устройства.

Пусть два жестко связанных повернутых друг относительно друга на один градус объектива разнесены друг относительно друга на 2 м. Поле зрения каждого объектива устанавливается с помощью диафрагмы по азимуту в 1 градус и по углу места в 20 градусов. Следовательно, общий угол поля зрения по азимуту составляет 2 градуса. При этом левая и правая части передающей трубки телевизионного датчика принимают световые сигналы от соответствующих объективов. При вращении в режиме секторного или кругового обзора со скоростью 5 об/мин точность определения дальности до подвижных объектов, находящихся на расстоянии 30, 20, 10 и 5 км, составит соответственно 150, 100, 50 и 25 м. Возможны другие варианты применения, в частности, при использовании одного объектива, где его ширина представляет собой базу.

Устройство можно использовать для поиска и слежения за объектами, в системах предупреждения столкновений и управления движением.

Устройство обработки сигналов, состоящее из синхронизатора, датчика сигналов, координатора, вычитателя, постоянного запоминающего устройства, индикатора и датчика азимута, где выход датчика сигналов соединен с первым входом координатора, имеющего второй вход, соединенный с выходом синхронизатора, а группа выходов вычитателя соединена с группой входов постоянного запоминающего устройства, имеющего группу выходов, соединенную с группой входов индикатора, отличающееся тем, что вводятся блок вторичной обработки и блок коррекции разности угловых величин, при этом первая группа выходов блока вторичной обработки соединена с группой входов блока коррекции разности угловых величин, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов вычитателя, имеющего вторую группу входов, соединенную со второй группой выходов блока вторичной обработки, первая группа входов которого соединена с группой выходов координатора, а вторая группа входов соединена с группой выходов датчика азимута.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к системам для определения дальности без использования отражения или вторичного излучения, и может быть использовано для определения дальности до пространственно распределенных источников излучения.

Способ измерения расстояния в рассеивающих средах до источника излучения импульсно-модулированных колебаний и пассивный радиодальномер // 2166770

Способ определения параметров движения источника радиоизлучения // 2380723

Изобретение относится к области пассивной радиолокации и может быть использовано для определения параметров движения источника радиоизлучения (ИРИ)

Способ стрельбы комплекса вооружения боевой машины по цели и система для его осуществления, способ определения экспериментальной зависимости угловой скорости линии визирования // 2529241

Предлагаемая группа изобретений относится к области вооружения и военной техники, в частности к стрельбе комплекса вооружения боевой машины (БМ) по цели. Предлагаемый способ стрельбы вооружения БМ по цели включает обнаружение и распознавание цели, взятие на сопровождение и сопровождение цели с одновременным дальнометрированием, определение угловых поправок стрельбы из математических выражений с использованием в качестве входных параметров, в частности, значений угловых скоростей, поступающих с органов управления наводчика или командира. Способ также включает постоянное отклонение с учетом угловых поправок стволов пушечной или пулеметной установки (ПУ) относительно линии визирования и стрельбу по цели. При определении угловых поправок стрельбы используют значения угловых скоростей, скорректированных с учетом предварительно полученной до стрельбы экспериментальной зависимости угловой скорости линии визирования. Согласно изобретению система снабжена последовательно соединенными блоком управления (БУ) и устройством корректирования угловой скорости линии визирования по горизонтальному и вертикальному каналам. Для определения экспериментальной угловой скорости линии визирования последовательно с использованием специально организуемого стенда для измерения угловой скорости для каждой заданной угловой скорости поочередно перемещают башню или блок оружия соответственно по горизонтальному или вертикальному каналам. При каждом перемещении по истечении заданного времени замеряют их углы поворота, определяют искомую угловую скорость линии визирования. По полученным значениям воспроизводят зависимость угловой скорости линии визирования от угловой скорости, поступающей с органов управления ПН или ПК или автомата сопровождения, и запоминают эту зависимость. Достигается повышение точности и соответственно эффективности стрельбы вооружения БМ по подвижным целям, в особенности по скоростным целям, а также при больших полетных временах снаряда, обусловленных, в частности, низкоскоростной баллистикой и большими дальностями стрельбы. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство определения направления // 2560524

Изобретение относится к области пассивной локации и может быть использовано для определения направления и дальности до разноизлучающих удаленных объектов. Достигаемый технический результат - упрощение устройства. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит пеленгационное устройство, индикатор, два блока элементов совпадения, амплитудный селектор, датчик высоты ионосферы и постоянное запоминающее устройство. Перечисленные элементы определенным образом соединены между собой. 2 ил.

Способ измерения пространственных координат цели в многопозиционной системе двухкоординатных рлс // 2581706

Изобретение относится к радиолокации и может быть применено для измерения пространственных координат цели, включая высоту цели, при использовании двухкоординатных радиолокационных станций (РЛС), определяющих пеленг и дистанцию до цели, объединенных в многопозиционную систему РЛС. Достигаемый технический результат - увеличение точности измерения пространственных координат цели при использовании двухкоординатных РЛС, объединенных в систему. Способ заключается в определении рассогласований между координатами цели, спроецированными на плоскость, вызванными ненулевой высотой ее нахождения и вычисленными с помощью каждой из двухкоординатных РЛС, и определении высоты нахождения цели, наилучшим образом соответствующей всем имеющимся рассогласованиям координат на плоскости. 2 ил.

Способ управления инерционным приводом антенны, обеспечивающий устойчивое сопровождение интенсивно маневрирующих и высокоскоростных летательных аппаратов с повышенной адаптацией к маневру носителя и система для его реализации // 2598001

Изобретение относится к радиоэлектронным системам сопровождения, в частности к следящим системам по направлению (измерителям углов и угловых скоростей линии визирования), в которых используется инерционный привод антенны, и может быть использовано для эффективного управления инерционными следящими системами по направлению в режиме сопровождения различных воздушных объектов, включая интенсивно маневрирующие. Достигаемый технический результат - высокоточное устойчивое сопровождение сверхманевренных целей по направлению при использовании обычных инерционных приводов антенн, без требования изменения конструкции привода антенны. Предлагаемый способ позволяет учесть в законе управления угловую скорость линии визирования, курс носителя и их производные, при этом инерционные свойства привода антенны позволяют обеспечить устойчивое и точное сопровождение интенсивно маневрирующего объекта (ИМО). При этом сигнал управления формируется в системе управления определенным образом. 5 ил.

Способ определения высоты цели двухкоординатной рлс // 2624467

Изобретение относится к радиолокации, в частности к способам определения параметров положения цели при прямолинейном равномерном движения в окрестности радиолокационной станции (РЛС), и может быть использовано для получения дополнительных данных по перемещению объектов в пространстве, в том числе высоты, при использовании двухкоординатных РЛС, осуществляющих круговой или секторный обзор пространства. Технический результат - расширение функциональных возможностей существующих двухкоординатных РЛС. Указанный результат достигается за счет того, что в двухкоординатную РЛС между блоком вторичной обработки информации и блоком индикации информации вводят блок постобработки данных траектории цели, состоящий из вычислителя, вычитателя и компаратора, на вход блока постобработки данных траектории цели из блока вторичной обработки информации поступают отфильтрованные замеры положения цели, из которых отбирают три последовательных замера, обрабатывают их в вычислителе, выбирают и сохраняют в вычитателе одно достоверное значение предполагаемой высоты цели при прямолинейной траектории, затем в случае проведения первой итерации переходят на обработку в вычислителе следующих замеров положения цели, а при проведении второй и последующих итераций в вычитателе определяют отклонение вновь полученной предполагаемой высоты от ранее вычисленной, в компараторе фиксируют отклонение, проводят оценку правильности гипотезы прямолинейности и равномерности, принимают вычисленное значение высоты, которое передают в блок индикации информации и далее переходят на обработку следующих замеров, поступивших в блок постобработки данных траектории цели. 4 ил.

Многопозиционный пассивный радиолокационный комплекс, реализующий комбинированный одноэтапный способ определения местоположения летательного аппарата на этапе захода на посадку // 2632922

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к методам и системам пассивной радиолокации, и предназначено для получения точных оценок местоположения заходящего на посадку летательного аппарата по излучаемому с его борта радиосигналу, и представляет собой комплекс радиоэлектронных средств, который содержит не менее двух узкобазовых подсистем, соединенных высокоскоростными линиями передачи информации с центральным пунктом обработки. Достигаемый технический результат – повышение точности оценки вектора координат, описывающего местоположение источника радиоизлучения. Указанный результат достигается за счет того, что узкобазовая подсистема оснащена активной фазированной многокольцевой антенной решеткой и осуществляет прием радиосигналов, их синхронную демодуляцию многоканальным квадратурным приемником и преобразование в цифровую форму посредством многоканального аналого-цифрового преобразователя, при этом центральный пункт обработки производит оценку местоположения источника излучения на основе совместной обработки всех принятых сигналов с использованием комбинированного одноэтапного алгоритма, состоящего в формировании решающей функции на основе метода максимального правдоподобия и ее последующей оптимизации и исключающего выполнение промежуточных вычислений временных и фазовых задержек и углов пеленга. 3 н.п. ф-лы, 8 ил.

Однопозиционный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения // 2643513

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) ультракороткого–сверхвысокочастотного (УКВ-СВЧ) диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы). Достигаемый технический результат - определение КМПИРИ одним постом радиоконтроля (РКП) и n, равно или более трех, виртуальных постов (ВП) без применения пеленгаторов и радиоприемников с автокорреляторами. Указанный результат достигается тем, что в основе способа лежит энергетический принцип, заключающийся в измерении (или вычислении) напряженности поля ИРИ и в нескольких точках пространства с известными координатами их местоположения. При этом напряженность поля ИРИ на РКП измеряют, а в дополнительной точке (точках) вычисляют. В качестве дополнительной точки в способе предложен виртуальный пост (ВП), координаты которого и параметры его виртуальной антенны (диаграмма направленности и высота подвеса) задаются. При использовании n ВП они «размещаются» не на одной прямой с РКП и «отстоят» от него по широте и (или) по долготе на несколько угловых минут. Вычисление напряженности на ВП основано на принципе корреляционной зависимости (КЗ) напряженностей полей, создаваемых в заданном диапазоне частот множеством источников радиоизлучения, находящихся согласно базе данных в зоне электромагнитной доступности РКП и вычисляемых, как для РКП, так и для всех заданных ВП по определенной программе. 5 ил., 1 табл.

Однопозиционный мультипликативный разностно-относительный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения // 2643780

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы). Достигаемый технический результат - определение КМПИРИ одним постом радиоконтроля (РКП) и n, равно или более двух, виртуальных постов (ВП) без применения пеленгаторов и радиоприемников с автокорреляторами. Указанный результат достигается тем, что в основе способа лежит энергетический принцип, заключающийся в измерении (или вычислении) напряженности поля ИРИ и в нескольких точках пространства с известными координатами их местоположения. При этом напряженность поля ИРИ на РКП измеряют, а в дополнительной точке (точках) вычисляют. В качестве дополнительной точки в способе предложен виртуальный пост (ВП), координаты которого и параметры его виртуальной антенны (диаграмма направленности и высота подвеса) задаются. При использовании n ВП их размещают не на одной прямой с РКП и «отстоят» от него по широте и (или) по долготе на несколько угловых минут. Вычисление напряженности на ВП основано на принципе корреляционной зависимости (КЗ) напряженностей полей, создаваемых множеством источников радиоизлучения в заданном диапазоне частот, находящихся согласно базе данных в зоне электромагнитной доступности РКП и вычисляемых как для РКП, так и для всех заданных ВП по определенной программе.1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ определения местоположения квазинепрерывного широкополосного источника радиоизлучения мобильным комплексом радиотехнического наблюдения // 2645297

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании многопозиционных комплексов радиотехнического наблюдения. Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение точности определения местоположения источников квазинепрерывного широкополосного сигнала комплексом радиотехнического наблюдения и уменьшение времени местоопределения источников радиоизлучения. Способ заключается в: приеме антенной решеткой квазинепрерывного широкополосного сигнала на каждой приемной позиции комплекса радиотехнического наблюдения, формировании интервалов наблюдения длительностью tн, на которых рассчитывается корреляционная матрица сигналов Rxx(m) входной реализации квазинепрерывного широкополосного сигнала по определенной формуле, расчете разностной корреляционной матрицы сигналов ΔRxx(m)=Rxx(m)-Rxx(m+l), расчете определителя разностной корреляционной матрицы с последующим формированием и нормированием зависимости для построения линий положений; вычислении взаимной корреляционной функции зависимости по соответствующей формуле, определении разности хода для каждой позиции по максимуму огибающей взаимной корреляционной функции системой взаимной корреляционной обработки, оценке координат источника квазинепрерывного широкополосного сигнала разностно-дальномерным способом на основе анализа временной зависимости определителя разностно-корреляционных матриц сигналов формируемых в элементах антенных решеток приемных пунктов комплекса радиотехнического наблюдения. 5 ил.