Способ обнаружения подвижного объекта



Способ обнаружения подвижного объекта
Способ обнаружения подвижного объекта

 


Владельцы патента RU 2498346:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет") (МАИ) (RU)

Изобретение относится к области локации, преимущественно к комбинированным способам обнаружения подвижных объектов, например беспилотных летательных аппаратов, особенно при неблагоприятных метеоусловиях. Согласно способу регистрируют в различные моменты времени первого, второго, третьего и четвертого изображений подвижного объекта. Получают два разностных изображения подвижного объекта и определяют центры разностных изображений подвижного объекта. Производят определение вертикальных и горизонтальных углов визирования центров разностных изображений подвижного объекта. Производят считывание информации о скорости и путевом угле из системы управления подвижного объекта в моменты регистрации изображений. На основании полученных данных определяют наклонные дальности и координаты подвижного объекта в системе координат системы наблюдения. Система наблюдения может быть установлена на другом подвижном объекте. Технический результат - повышение точности обнаружения, определение дальности до подвижного объекта и его текущих координат. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области локации, преимущественно к комбинированным способам обнаружения подвижных объектов, например беспилотных летательных аппаратов, особенно при неблагоприятных метеоусловиях.

Известен способ обнаружения объекта [US, патент, 3336585, кл. 340-258, 1975], заключающийся в формировании изображения объекта и фона на фоточувствительной площадке передающей телевизионной камеры, регистрации изображений объекта и фона в положительной и отрицательной полярности, считывании результирующего зарегистрированного изображения и выделения изображения объекта как отличной от нуля области результирующего изображения.

К недостаткам известного способа относится низкая точность обнаружения объекта, обусловленная невозможностью селекции движущегося объекта от изменяющейся части фона, и невозможность выделения неискаженного изображения обнаруживаемого объекта.

Наиболее близок к изобретению и выбран за прототип способ обнаружения подвижного объекта [RU, патент, 2081436, кл. G01S 17/00, 1997], заключающийся в регистрации в различные моменты первого, второго и третьего изображений объекта и фона, формировании первого и второго разностных изображений путем вычитания первого и второго, второго и третьего зарегистрированных изображений соответственно, выделении первого, второго и третьего изображений, выделении изображения объекта в виде общей ненулевой области первого и второго преобразованных разностных изображений.

К недостаткам этого способа относится низкая точность обнаружения объекта, особенно при неблагоприятных метеоусловиях, его работоспособность при малых τ скоростях перемещения объекта и невозможность определения его текущих координат.

Целью изобретения является повышение точности обнаружения, определения дальности до объекта и его текущих координат.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обнаружения подвижного объекта, заключающемся в приеме излучения от объекта, регистрации в системе наблюдения первого и второго изображений объекта в моменты времени τ1 и τ2, формировании из них первого разностного изображения, селекции объекта по первому разностному изображению, дополнительной регистрации третьего изображения объекта в момент времени τ3, причем τ31, τ2, определяют центр первого разностного изображения объекта, дополнительно регистрируют четвертое изображение объекта в момент времени τ4, причем τ43, формируют из третьего и четвертого изображений объекта второе разностное изображение, селектируют объект по второму разностному изображению, определяют центр второго разностного изображения объекта, фиксируют в системе наблюдения данные о горизонтальных и вертикальных углах визирования центров первого и второго разностных изображений объекта, о скорости и путевом угле объекта, причем значения скорости и путевого угла объекта в указанные моменты времени определяются в его системе управления по команде системы наблюдения и передаются в систему наблюдения по дуплексному радиоканалу, вычисляют расстояние между центрами первого и второго разностных изображений объекта и вычисляют дальности до объекта путем вычисления параметров треугольника, образованного центром системы наблюдения и центрами первого и второго разностных изображений объекта и вычисляют координаты объекта в системе координат системы наблюдения.

Система наблюдения может быть установлена и на другом подвижном объекте.

Вследствие того, что одной из характерных особенностей предложенного способа является возможность определения расстояния между центрами первого и второго разностных изображений, т.е. пути, пройденного подвижным объектом за время измерения, обеспечивается возможность вычисления наклонных дальностей в двух точках, что позволяет определить текущие координаты подвижного объекта и существенно повысить точность его обнаружения.

Пример блок-схемы устройства (системы наблюдения), реализующего предлагаемый способ, приведен на фиг.1, где введены следующие обозначения:

1 - телевизионная камера с приемной ПЗС - матрицей;

2 - блок памяти;

3 - блок вычитания изображений;

4 - блок определения центров разностных изображений;

5 - вычислитель;

6 - приемопередатчик системы наблюдения;

7 - блок синхронизации и коммутации;

8 - блок индикации;

9 - блок управления.

Изображение объекта проецируется на приемную ПЗС - матрицу телевизионной камеры 1, в моменты времени τ1, τ2, τ3 и τ4 изображения записываются в регистры блока памяти 2, в блоке вычитания изображений 3 формируются первое и второе разностные изображения, в блоке 4 определяются центры первого и второго разностных изображений, по этим данным в вычислителе 5 производится определение горизонтальных и вертикальных углов визирования центров первого и второго разностных изображений, по командам вычислителя 5 посредством приемопередатчика 6 производится запрос в систему управления подвижного объекта и передача в систему наблюдения данных о скорости и путевых углах подвижного объекта в указанные выше моменты времени. На основании полученных данных в вычислителе 5 по заложенной в него программе производится определение наклонных дальностей до подвижного объекта путем вычисления параметров треугольника, образованного центром системы наблюдения и центрами первого и второго разностных изображений подвижного объекта, и вычисление координат подвижного объекта в системе координат системы наблюдения. Информация о результатах траекторных измерений может быть выведена на блок индикации 8 (например, на видеоконтрольное устройство). Блок синхронизации и коммутации 7 формирует команды, определяющие необходимую временную последовательность работы отдельных блоков системы. Блок управления 9 служит для оперативной корректировки программы работы системы наблюдения, а также для изменения при необходимости полетного задания для подвижного объекта.

На фиг.2 графически показан пример взаимного расположения центров первого и второго разностных изображений подвижного объекта (точки А и В), проекций центров разностных изображений объектов на горизонтальную плоскость (точки а и b), углов визирования центров разностных изображений объектов в горизонтальной плоскости (углы φ1 и φ2), углов визирования центров разностных изображений объектов в вертикальной плоскости (углы µ1 и µ2), путевой угол δ (угол между направлением движения подвижного объекта и направлением на север) в земной системе координат, совпадающей с системой координат неподвижной системы наблюдения.

Исходя из знания величины скорости подвижного объекта и времени, затраченного на прохождение пути между точками А и В и указанных выше углов, определяют расстояние между точками А и В, угол при вершине 0 треугольника А0В и по теореме синусов определяют наклонные дальности А0 и В0 и координаты точек А и В в земной системе координат.

В случае размещения системы наблюдения на другом подвижном объекте (например, на пилотируемом или беспилотном летательном аппарате) координаты подвижного объекта определяют в связанной системе координат с последующим пересчетом при необходимости в земную систему координат.

Источники

1. US, патент, 3336585, кл. 340-258, 1975.

2. RU, патент, 2081436, кл. G01S 17/00, 1997.

1. Способ обнаружения подвижного объекта, заключающийся в приеме излучения от подвижного объекта, регистрации в системе наблюдения первого и второго изображений подвижного объекта в моменты времени τ1 и τ2, формировании из них первого разностного изображения, селекции подвижного объекта по первому разностному изображению, дополнительной регистрации третьего изображения подвижного объекта в момент времени τ3, причем τ31, τ2, отличающийся тем, что определяют центр первого разностного изображения подвижного объекта, дополнительно регистрируют четвертое изображение подвижного объекта в момент времени τ4, причем τ43, формируют из третьего и четвертого изображений подвижного объекта второе разностное изображение, селектируют подвижный объект по второму разностному изображению, определяют центр второго разностного изображения подвижного объекта, фиксируют в системе наблюдения данные о горизонтальных и вертикальных углах визирования центров первого и второго разностных изображений подвижного объекта, о скорости и путевом угле подвижного объекта, причем значения скорости и путевого угла подвижного объекта в указанные моменты времени определяются в его системе управления по команде системы наблюдения и передаются в систему наблюдения по дуплексному радиоканалу, вычисляют расстояние между центрами первого и второго разностных изображений подвижного объекта и вычисляют наклонные дальности до подвижного объекта путем вычисления параметров треугольника, образованного центром системы наблюдения и центрами первого и второго разностных изображений подвижного объекта и вычисляют координаты подвижного объекта в системе координат системы наблюдения.

2. Способ обнаружения подвижного объекта по п.1, отличающийся тем, что система наблюдения установлена на другом подвижном объекте.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машинам для обработки наличных денег и записи изображения банкнот с использованием нескольких типов освещения. .

Изобретение относится к способам кодирования и декодирования данных и может быть использовано для компактной записи большого количества информации. .

Изобретение относится к устройствам распознавания образов с использованием средств оптики, в частности к устройствам определения структуры поверхности объекта, например обнаружения на поверхности каких-либо включений.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения координат световых объектов для получения параметров траектории движения. .

Изобретение относится к оптическим аналоговым устройствам для спектральной обработки изображений, например, поверхности моря, с использованием некогерентного света и может быть применено для решения ряда научно-технических задач, в частности, для измерения спектров изображения шероховатой поверхности, в том числе пространственного спектра волнения водной поверхности в реальном времени.

Изобретение относится к считыванию и передаче изображений папиллярных узоров (ПУ) крайних фаланг пальцев и может быть использовано в автоматизированных биометрических информационных системах идентификации личности.

Изобретение относится к средствам оптического распознавания объектов с оптическим кодированием. .

Изобретение относится к приборостроению, в частности к оптико-электронным приборам, предназначенным для поиска и сопровождения целей в сочетании с дальномером, и может быть использовано в системах точного наведения или целеуказания.

Изобретение относится к оптической и оптико-электронной технике и может быть использовано для регистрации движущихся точечных и малоразмерных объектов, например искусственных и естественных небесных тел.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости движущегося объекта и расстояния до него. .

Изобретение относится к системам обнаружения объектов по электромагнитному полю, создаваемому их движением, и предназначено для обнаружения глубоководных аппаратов и других объектов, скрытых от прямого наблюдения.

Изобретение относится к устройствам считывания изображений. Технический результат - получение четких изображений без искажений. Устройство считывания изображения, которое считывает изображение поверхности объекта при вращательном перемещении объекта в направлении субсканирования, содержит воспринимающую касание панель, которая выводит позицию нажима, нажатую объектом, в виде информации координат в направлении субсканирования, причем объект помещен на поверхность воспринимающей касание панели; линейный сенсор, который захватывает изображение объекта, помещенного на воспринимающую касание панель, с задней стороны, воспринимающей касание панели в направлении основного сканирования и выводит сигнал изображения; средство обнаружения, чтобы обнаруживать величину перемещения позиции нажима объекта по отношению к направлению субсканирования на воспринимающей касание панели на основании информации координат, выводимой из воспринимающей касание панели; и средство передвижения сенсора, чтобы перемещать линейный сенсор в направлении субсканирования с тем, чтобы следовать за вращательным перемещением объекта, на основании величины перемещения, обнаруженной средством обнаружения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 20 ил.
Наверх