Способ обработки радиолокационной информации в сетевой информационной структуре автоматизированной системы управления


 


Владельцы патента RU 2461843:

Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (RU)

Способ обработки радиолокационной информации (РЛИ) в сетевой информационной структуре автоматизированной системы управления может быть использован при построении сетевых автоматизированных систем обмена радиолокационной информацией в системах противовоздушной обороны. Достигаемым техническим результатом изобретения является сокращение времени доведения радиолокационной информации до потребителей, а также возможность выдачи РЛИ различным потребителям от различных источников по прямым каналам связи. Технический результат достигается за счет того, что часть функций по обработке РЛИ переносят с комплекса средств автоматизации пункта управления на сервер сетевой информационной структуры и изменяют последовательность и количество операций третичной обработки РЛИ. На сервере производят регистрацию заявок потребителей на получение РЛИ о воздушных объектах (ВО). РЛИ в виде формализованных кодограмм поступает от РЛС на пункт обработки и после приведения полученных сообщений к единой точке отсчета записывается в матричной форме, проводится предварительный отбор ВО, экстраполяция его траектории и оценка его взаимосвязи с уже имеющимися на сервере ВО, результат оценки взаимосвязи отражается в сформированной матрице данных о ВО, в соответствии с ним и с ранее зарегистрированными заявками потребителей РЛИ неповторяющиеся данные о ВО от источников перераспределяются и выдаются потребителям по прямым каналам связи от сервера.

 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в автоматизированных системах управления, построенных на принципах сетевой информационной структуры, в части, касающейся обработки радиолокационной информации (РЛИ) от источников - радиолокационных станций (РЛС) и передачи ее потребителям - зенитно-ракетным комплексам и системам.

Известны технические решения, направленные на выполнение задачи обработки информации:

- способ обработки информации в Интернете;

- способ третичной обработки информации [1];

- концепция построения единого информационного поля (ЕИП) [2];

- патент на полезную модель №102269 «Автоматизированная система передачи радиолокационной информации» [3].

В Интернете может происходить поиск и выбор нужной потребителю информации, но не обеспечивается реальный масштаб времени, не существует способа обработки РЛИ, нужной потребителю, не обеспечивается безопасность информации.

Способ третичной обработки РЛИ, предложенный в [1], задерживает по времени РЛИ о вновь поступивших воздушных объектах (ВО) на недопустимую при современных скоростях ВО величину от 10 до 30 с в каждом звене иерархической системы управления и не позволяет выдавать РЛИ любым потребителям, а выдает только тем, которые соединены прямыми (некоммутируемыми) каналами связи с соответствующими комплексами средств автоматизации (КСА) пунктов управления.

В концепции построения ЕИП [2] и патенте на полезную модель [3] описание способа обработки РЛИ в сетевой информационной структуре приведено лишь в общем виде.

Ближайшим аналогом (прототипом) является способ третичной обработки информации на пунктах управления, изложенный в [1, с.405] и применяемый КСА пунктов управления. Способ представляет собой следующую последовательность обработки радиолокационной информации (РЛИ): приведение полученных сообщений к единой точке отсчета (координатам пункта сбора информации); экстраполяция; грубое отождествление пар сообщений (вновь появившегося и каждого из имеющихся сообщений) и формирование групп предварительно отождествленных сообщений; точное отождествление сообщений, отобранных в группы по каждому ВО; усреднение сообщений, построение объединенной траектории; при необходимости, сглаживание объединенной траектории; передача параметров объединенной траектории потребителю. Применяющие этот способ обработки КСА являются элементами иерархической структуры управления. Основными недостатками прототипа являются большое время обработки РЛИ о вновь появившихся ВО, которое составляет 10-30 с в одном звене принятой иерархической структуры управления [6], и невозможность получения РЛИ потребителями, не имеющими прямых каналов связи с КСА пунктов управления.

Техническим результатом изобретения является существенное сокращение времени доведения радиолокационной информации до потребителей, делая ее пригодной, например, для решения задач целенаведения и целеуказания в зенитно-ракетных комплексах и системах, за счет уменьшения времени третичной обработки РЛИ на КСА пунктов управления, подключенных к сетевой информационной структуре, снижения графика в системе связи и передачи данных, а также возможность подключаться к сетевой информационной структуре любым источникам и потребителям без прерывания боевого цикла управления.

Указанный технический результат достигается за счет того, что обработка РЛИ производится не на КСА пункта управления, а на сервере сетевой информационной структуры [3], при этом РЛИ на сервере представляется в матричной форме [4], в результате обработки в матрицах данных о ВО отмечаются данные о повторяющихся ВО, которые не передаются потребителям по каналам связи с целью уменьшения общего графика информации в системе связи и снижения нагрузки на вычислительный комплекс потребителя, при этом выдача РЛИ потребителю происходит в соответствии с его заявкой [3], поданной на сервер и имеющей данные о требуемой области пространства, скоростях ВО и других сведениях, которые могут быть получены от РЛС. За счет предлагаемого способа обработки РЛИ, передаваемой в виде формализованных кодограмм, информация поступает от источников потребителям со значительно меньшей задержкой (десятки-сотни миллисекунд), чем это происходит в существующих автоматизированных системах передачи РЛИ (десятки секунд - единицы минут), при этом снижается вычислительная нагрузка на КСА потребителя и общий трафик РЛИ в системе связи и передачи данных, появляется возможность получения требуемой РЛИ любым вновь подключенным к серверу потребителем и выдачи РЛИ любым вновь подключенным источником.

Предлагаемый способ обработки РЛИ в сетевой информационной структуре представляет собой реализацию построения единого информационного поля, осуществляющего прием, передачу, обработку, перераспределение радиолокационной информации по сетевому принципу, используя только одно промежуточное звено для обмена информацией между источниками и потребителями - сетевую информационную структуру. Роль узлов сетевой структуры выполняют серверы, расположенные, например, на цифровых узлах связи объединенной автоматизированной цифровой системы связи (ЦУС ОАЦСС) ВС РФ [5]. Радиолокационная информация к потребителям передается с применением предлагаемого способа обработки, что значительно сокращает ее задержку по времени в отличие от обработки в существующей автоматизированной системе управления [6], делает ее практически применимой к использованию неограниченным числом потребителей, подключенных к серверу. Потребители получают информацию по системе «заявок», т.е. сообщают на сервер, какую информацию они хотели бы получать - по области пространства, по классу ВО, и др., а источники выдают информацию на сервер по мере ее поступления, без команд и запросов с сервера [3].

Сущность предлагаемого способа обработки РЛИ на сервере состоит в следующем: РЛИ, поступающая на сервер, записывается в виде матрицы, в которой один столбец соответствует данным по одному ВО (координаты, составляющие скоростей по координатам, номер ВО, присвоенный источником, признак государственной принадлежности, признак «цель новая», и другие). При поступлении на сервер данных о ВО с признаком «новая цель» производится приведение полученных сообщений к единой точке отсчета (координатам пункта сбора информации - сервера или управляющего сервером КСА пункта управления), предварительный отбор ВО от других источников, которые могут быть отождествлены с вновь поступившими данными по ВО. Предварительный отбор ВО проводится по критерию максимально возможной скорости ВО и среднеквадратической погрешности измерения координат, указанной в тактико-технических характеристиках РЛС, с учетом времени обновления РЛИ. Если производительность сервера позволяет выполнять расчет полной скорости каждого ВО по его составляющим скоростей, имеющимся в кодограммах, то используется максимальная скорость конкретного ВО, данные по которому поступают на сервер в текущий момент времени. Такой подход позволяет сократить количество ВО, подлежащих последующей оценке. После предварительного отбора проводится экстраполяция тех ВО, которые его прошли. Новое сообщение о ВО и прошедшие экстраполяцию сообщения образуют пары сообщений. Далее проводится попарная оценка взаимосвязи координат ВО, по которой делается вывод о возможности отождествления нового ВО с уже имеющимися на сервере. Результаты оценки в виде номера столбца взаимодействующего ВО отображаются в матрице ВО. Потребителю передаются данные только по несовпадающим ВО. Из совпадающих данных выбираются данные по тому ВО, чей источник точнее. Данные о качестве РЛИ в виде доверительных интервалов поступают в кодограммах источников или вносятся на сервер с управляющего КСА пункта управления [3]. Далее, имея заявку потребителя с ограничением по области пространства, скорости, и другим данным, из матрицы ВО делается выборка по принципам, указанным, например, в [4, гл. 1.8 с.24], и отправляется потребителю по прямому (некоммутируемому) каналу связи.

За счет применения предлагаемого принципа значительно сокращаются сроки доставки информации потребителям, с десятков секунд - единиц минут до десятков - сотен миллисекунд.

Литература

1. Кузьмин С.З. «Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации». М:, «Советское радио», 1974

2. Гордон Хант, Реализация систем для ведения сетецентрических (Net-Centric) войн, ВКТ для оборонных приложений: компоненты и системы, МКА мир ВК1, №62007

3. Патент на полезную модель №102269 «Автоматизированная система передачи радиолокационной информации»

4. П.Ланкастер, «Теория матриц», М., изд-во «Наука», 1982

5. ГОСТ РВ 5819-101-2007

6. Г.Бендерский, В.Кореньков, Средство автоматизации дежурного режима, М., Воздушно-космическая оборона №2 (45), 2009

Способ обработки радиолокационной информации (РЛИ) в сетевой информационной структуре автоматизированной системы управления, предназначенной для сбора, перераспределения и выдачи информации потребителям, при котором РЛИ в виде формализованных кодограмм поступает от радиолокационных станций (РЛС) на пункт обработки и, после приведения полученных сообщений к единой точке отсчета (координатам пункта сбора информации) и последующей обработки, передается потребителям, отличающийся тем, что в качестве пункта обработки РЛИ используют сервер, на котором производят регистрацию заявок потребителей на получение РЛИ о воздушных объектах (ВО), поступившую на сервер информацию о новом ВО после приведения ее к координатам сервера записывают в виде матрицы, в которой один столбец соответствует данным по одному ВО, затем проводят предварительный отбор тех ВО, информация о которых ранее поступила от других источников и может быть отождествлена с информацией о новом ВО по критерию максимально возможной скорости и среднеквадратической погрешности измерения координат с учетом времени обновления РЛИ, после чего проводят экстраполяцию траекторий отобранных ВО, сообщения о которых образуют с сообщением о новом ВО пары, далее проводится попарная оценка взаимосвязи координат ВО, по которой делается вывод о возможности отождествления нового ВО с уже имеющимися на сервере, результаты оценки в виде номера столбца взаимодействующего ВО отображаются в матрице ВО, и в соответствии с ранее зарегистрированными заявками потребителей РЛИ данные о ВО за исключением повторяющихся от всех источников перераспределяются и выдаются потребителям по прямым каналам связи от сервера.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к активной радиолокации и радионавигации. .

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) и может быть использовано при осуществлении посадки ЛА. .

Изобретение относится к устанавливаемым на ракетах головкам самонаведения с моноимпульсными пеленгаторами. .

Изобретение относится к системам обнаружения, сопровождения и распределения воздушных целей в радиолокационных комплексах наземного и/или морского базирования и может использоваться в системах противовоздушной обороны при защите наземных объектов от воздушного нападения.

Изобретение относится к способам управления полетом беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). .

Изобретение относится к системам управления воздушным движением. .

Изобретение относится к комплексам радиолокационной аппаратуры (КРА) взлета и посадки летательных аппаратов (ЛА) и может быть использовано в системах управления воздушным движением.

Изобретение относится к радиолокационным системам посадки летательных аппаратов и может быть использовано в системах управления воздушным движением. .

Изобретение относится к устройству (10) для обнаружения транспортного средства, в частности воздушного судна (А), на полосе (R) аэропорта, в особенности на взлетно-посадочной полосе, рулежной дорожке или месте стоянки воздушных судов, причем данное устройство (10) содержит, по меньшей мере, один радиолокационный датчик (11), установленный в районе полосы (R) и выполненный с возможностью испускать радиолокационный луч для сканирования пространственной зоны (Е) обнаружения

Изобретение предназначено для применения в области авиационного приборостроения, в частности в пилотажно-навигационном оборудовании летательных аппаратов (ЛА). Технический результат - повышение надежности и безопасности совершения посадки ЛА, увеличение точности формирования заданной траектории посадки. Способ управления ЛА при заходе на посадку включает измерение параметров движения ЛА, коррекцию, с помощью любого из известных методов комплексной обработки информации, погрешностей параметров движения по данным от спутниковой навигационной системы, формирование, на основе откорректированных координат ЛА и координат торцов взлетно-посадочной полосы (ВПП), курса ВПП, длины ВПП, дальности до ближнего торца ВПП, высоты ЛА относительно ВПП, автоматическое или ручное управление угловым положением ЛА по крену и тангажу с учетом сигналов углов отклонения по курсу и глиссаде, дополнен операциями, в соответствии с которыми для формирования заданной траектории посадки задают угол наклона траектории посадки, размещают под точкой стандартного размещения курсового радиомаяка на продолжении заданной траектории посадки виртуальный курсо-глиссадный радиомаяк (ВКГРМ) и формируют его пеленг и угол места, а углы отклонения по курсу и глиссаде от траектории посадки формируют соответственно как рассогласование пеленга ВКГРМ и курса ВПП и как рассогласование угла места ВКГРМ и заданного экипажем угла наклона траектории посадки. 5 ил.

Сетевая автоматизированная система передачи радиолокационной информации (САСП РЛИ) предназначена для передачи радиолокационной информации (РЛИ) от источников потребителям РЛИ с минимальными задержками на передачу и обработку РЛИ. Достигаемый технический результат изобретения - расширение функциональных возможностей САСП РЛИ. Указанный технический результат достигается тем, что САСП РЛИ содержит источники и потребителей РЛИ, соединенные по выходу первых и входу-выходу вторых через шлюз телекодовой информации (ШТКИ) с входом-выходом сервера обработки РЛИ, компьютерную сеть, соединенную с выходом этого сервера, а также содержит командный пункт (КП), комплекты серверов обработки РЛИ с ШТКИ, которые размещены возле каждого КП с подчиненными ему источниками и потребителями РЛИ, при этом каждый ШТКИ подключен к телекодовым входам-выходам КП и потребителей и к выходу источников. Серверы обработки РЛИ соединены между собой высокоскоростными линиями связи через компьютерную сеть, а входы-выходы всех КП соединены между собой существующими линиями связи. 1 ил.
Группа изобретений относится к системам посадки самолетов и может быть использована при реализации комплексов аэродромного обеспечения. Достигаемый технический результат - расширение ассортимента устройств посадки самолетов на аэродром, что достигается за счет использования РЛС, содержащей: четыре антенны (ППА), десять генераторов сигналов, по двенадцать смесителей и фильтров, по четыре усилителей мощности и частотомера, пять ЦАП, вычислитель коэффициента и по две схемы умножения и вычитания. При этом определяют направление и величину отклонения самолета от курса и глиссады, облучая его четырьмя ППА, установленными в начале ВПП аэродрома, в плоскости, перпендикулярной глиссаде, на окружности, на равном удалении по окружности друг от друга и от глиссады, с базовыми L расстояниями между диаметрально противоположными ППА1 и ППА2, устанавливаемыми перпендикулярно глиссаде, с базовыми L расстояниями между диаметрально противоположными ППА3 и ППА4, устанавливаемыми параллельно ВПП, которые излучают четыре непрерывных сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразно линейно-спадающему закону (НЛЧМ1 сигналы) с близкими частотами f1, f2, f3, f4 и одинаковыми частотой модуляции Fm и девиацией частоты dfm, которые после отражения от самолета принимаются ППА, и их перемножают с излученными НЛЧМ сигналами, и выделяют сигналы с частотами Fpi=2DiFmdfm/C+2Vif1/C, Fpj=2DjFmdfm/C+2Vif2/C, Fpz=2DzFmdfm/C+2Vif3/C, Fpx=2DxFmdfm/C+2Vif4/C, где C - скорость света, Di, Dj, Dz и Dx - расстояния между ППА и самолетом, имеющим скорость Vi, определяемую до получения этих сигналов, которые далее перемножают с сформированными заранее сигналами с частотами 2Vif1/C, 2Vif2/C, 2Vif3/C и 2Vif4/C и выделяют четыре сигнала с частотами F1pi=2DiFmdfm/C, Fp1j=DjFmdfm/C, Flpz=2DzFmdfm/C, F1px=DxFmdfm/C, а также вычисляют коэффициент Ki=Di/Dmin, где Dmin - минимально возможное расстояние от ППА до самолета, после чего вычисляют произведение двух разностей ±Ki(F1pi-Fp1j) и ±Ki(F1pz-F1px), величина и знак которых определяют величину и знак отклонения самолета от курса и глиссады. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к области обработки радиолокационной информации (РЛИ) и предназначено для формирования обобщенной картины воздушной обстановки, складывающейся в зоне ответственности пункта управления зенитного комплекса, по информации, поступающей от нескольких источников РЛИ. Достигаемый технический результат - повышение точности отождествления РЛИ. Указанный результат достигается за счет того, что способ третичной обработки РЛИ в вычислительной системе пункта управления состоит из следующих этапов: прием сообщений от источников РЛИ; приведение сообщений к единому времени и в единую систему координат; отождествление поступивших от источников сообщений и формирование обобщенной картины воздушной обстановки; распознавание ложной информации при поступлении РЛИ от двух и более источников с одинаковыми техническими характеристиками. 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения малых высот полета летательного аппарата. Достигаемый технический результат - расширение диапазона измеряемых высот летательного аппарата. Указанный результат достигается тем, что в высотомер введены RS триггер и в каждом блоке измерения наклонной дальности второй ключ, выходом соединенный с управляющим входом светочувствительного прибора с зарядовой связью блока измерения наклонной дальности, причем информационный вход второго ключа служит первым входом блока измерения наклонной дальности, вторым входом которого служит управляющий вход ключа, третьим входом блока измерения наклонной дальности служит вход блока питания, выполненного управляемым, а вторым выходом каждого блока измерения наклонной дальности служит выход счетчика импульсов, причем R вход RS триггера соединен с вторым выходом первого блока измерения наклонной дальности, a S вход RS триггера подключен к второму выходу второго блока измерения наклонной дальности, третий вход которого соединен параллельно с R выходом RS триггера с вторым входом первого блока измерения наклонной дальности, третий вход которого присоединен параллельно с S входом RS триггера к второму входу второго блока измерения наклонной дальности. 2 ил.

Изобретение относится к способу и устройству обнаружения вращающегося колеса транспортного средства, которое движется по проезжей части в направлении движения и колеса которого, по меньшей мере, частично открыты сбоку. Техническим результатом является повышение надежности обнаружения вращающегося колеса транспортного средства. Предложен способ обнаружения вращающегося колеса (4) транспортного средства (1), которое движется по проезжей части (2) в направлении движения (3) и колеса (4) которого, по меньшей мере, частично открыты сбоку, включающий этапы: отправку электромагнитного измерительного луча (9) с известной временной характеристикой его частоты на первую область над проезжей частью (2) в направлении наискось к вертикали (V) и перпендикулярно или наискось к направлению движения (3), прием отраженного измерительного луча (9) и запись временной характеристики его частот по отношению к известной характеристике в качестве характеристики (20) смеси принятых частот и обнаружение непрерывно возрастающей или убывающей в течение отрезка времени полосы (22) частот в характеристике (20) смеси принятых частот в качестве колеса (4). 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способу и устройству детектирования (обнаружения) вращающегося колеса транспортного средства, которое движется по проезжей части в направлении движения, и колеса которого, по меньшей мере, частично открыты сбоку. Техническим результатом является повышение надежности детектирования вращающегося колеса транспортного средства. Предложен способ детектирования колес (4) транспортного средства (1), которое передвигается по дороге (2) в направлении (3) движения и колеса (4) которого, по меньшей мере, частично открыты сбоку, включающий: излучение электромагнитного излучения лепестка (15) диаграммы направленности измерительного пучка с известной временной характеристикой частоты от области сбоку дороги (2) на область дороги (2) и с наклоном по отношению к направлению (3) движения; прием лепестка (15) диаграммы направленности измерительного пучка, отраженного проходящим транспортным средством (1), и запись временной характеристики (F) всех частот отраженного излучения относительно указанной известной характеристики; и обнаружение в качестве колеса уширения (A2) частоты в записанной характеристике (F), появляющегося во время прохода (Тр) транспортного средства, причем уширения, превышающего заданную величину (S) уширения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх