Способ определения скорости движущихся объектов методом пассивной локации



Способ определения скорости движущихся объектов методом пассивной локации
Способ определения скорости движущихся объектов методом пассивной локации

 


Владельцы патента RU 2575471:

Стучилин Александр Иванович (RU)

Способ определения скорости движущихся объектов методом пассивной локации включает получение изображения самолета при помощи телевизионной системы с формированием видеокадров перемещения движущегося объекта в поле зрения оптической системы и их оцифровкой, определение величины перемещения изображения движущегося объекта на фотоприемной матрице по перемещению центра тяжести изображения. Также способ включает идентификацию типа движущегося объекта и по типу объекта определение его линейных размеров. Используя величину перемещения и соотношение линейных размеров движущегося объекта, вычисляют линейное перемещение движущегося объекта в поле зрения оптической системы L и определяют скорость движущего объекта. Технический результат - скрытное определение скорости самолета при помощи средств пассивной локации. 2 ил.

 

Изобретение относится к способам определения скорости движущихся объектов методом пассивной оптической локации, а именно к способам определения скорости по изменению местоположения движущегося объекта.

Известен способ лазерной локации RU 2456637 C1, 20.07.2012. Технический результат достигается тем, что в способе лазерной локации, включающем сканирование пространства последовательностью лазерных сигналов, генерируемых лазерным локатором, регистрацию рассеянных и/или отраженных объектом лазерных сигналов, определение расстояния до объекта по времени задержки между излученными и принятыми сигналами, а углового положения объекта - по направлению соответствующего излученного сигнала, в качестве генерируемого лазерным локатором сигнала используют цуг по меньшей мере двух импульсов с изменяемыми промежутками времени между импульсами и/или соотношением амплитуд импульсов в каждом цуге. Скорость движущегося объекта определяется по измеренным значениям дальности и угловых координат.

Недостатком данного способа является то, что использование активных излучающих средств (лазера) демаскирует факт локации.

Известны устройство и способ (лазерный локатор) измерения скорости движения движущихся объектов на основе эффекта Доплера (Матвеев И.Н., Протопопов В.В. и др. Лазерная локация. М.: Машиностроение, 1984. - 272 с.) по доплеровскому сдвигу частоты.

Недостаток способа - при траекториях движения объекта, перпендикулярных радиальному направлению излучения локатора, скорость объекта невозможно измерить.

Известно осуществление локации с помощью мобильной оптико-электронной станции «Вереск», в которой с помощью двух телевизионных систем высокой четкости (одна - длиннофокусная, другая - с вариобъективом) производят автоматическое сопровождение, удерживая движущийся объект в центре поля зрения оптической системы, по видеокадрам его изображения определяют угловые координаты объекта, для измерения дальности и скорости движения объекта используется лазерный дальномер с максимальной дальностью действия лазерного канала около 20 км. (Альманах. Вооружение ПВО и РЭС России. М.: Издательство НО «Ассоциация «Лига содействия оборонным предприятиям», 2011).

Недостатки способа: использование лазерного дальномера в средствах измерения скорости демаскирует работу устройств локации; дальность измерения скорости движущегося объекта ограничена дальностью обнаружения его лазерным дальномером.

Наиболее близким по технической сущности является способ навигации движущихся объектов RU 2481557, 10.05.2013. Способ включает: получение оптического изображения движущегося объекта на местности; оцифровку полученного изображения; сравнивание текущего изображения с эталонным изображением местности с определением местоположения движущегося объекта в плановых координатах эталонной карты; получение через промежуток времени Δt второго изображения движущегося объекта на местности; оцифровку полученного изображения; сравнивание текущего изображения с эталонным изображением местности с определением второго местоположения движущегося объекта в плановых координатах эталонной карты; вычисление линейного перемещения по изменению местоположения; определение средней скорости движущегося объекта за промежуток времени Δt.

Недостатки способа: сложность получения пригодных для оцифровки изображений движущегося объекта на местности в различных временах суток и природных условиях; невозможность определения скорости объекта, движущегося в воздухе и по обширной водной глади.

Скорость полета самолета является характеристикой его исправного технического состояния. В ряде случаев использование активной локации - лазера для измерения скорости летящего самолета - не допустимо, таким образом, происходит расширение возможностей локации.

Задачи, на решение которых направлен заявленный способ: расширение возможностей навигации движущихся объектов, в частности измерение скорости полета самолета, невозможность обнаружения антилокационными средствами противника факта локации, независимость от природных условий.

Технический результат достигается за счет осуществления способа следующим образом: осуществляют пассивную локацию движущегося объекта при помощи телевизионной системы высокой четкости с формированием видеокадров перемещения движущегося объекта в поле зрения оптической системы и их оцифровкой; сравнением соотношений линейных параметров движущегося объекта и особенностей его конструкции с данными соответствующих идентификационных баз данных осуществляют идентификацию типа движущегося объекта и по типу движущегося объекта определяют его линейные размеры; формируют начало и конец перемещения центра тяжести изображения движущего объекта на фотоприемной матрице и определяют величину перемещения изображения движущегося объекта Lп за промежуток времени Δt от начального кадра N0 до Ni; определяют линейную длину перемещения движущегося объекта в поле зрения оптической системы L в метрах, используя соотношение линейных размеров движущегося объекта и его изображения на фотоприемной матрице; по измеренным значениям расстояния L и времени Δt определяют скорость движущего объекта V=L/Δt.

Осуществление способа в случае определения скорости полета самолета.

Сущность способа поясняется Фиг. 1 и 2.

Фиг. 1 - изображения самолета на фотоприемой матрице за время одного кадра, где

LФ - длина фюзеляжа;

Lп - расстояние, на которое переместился самолет за время одного кадра.

Фиг. 2 - изображения самолета на фотоприемой матрице за время двух кадров, где Lп - расстояние, на которое переместился самолет за время двух кадров.

Способ осуществляется следующим образом: на временном интервале измерения скорости полета самолета в следящей телевизионной системе высокой четкости отключают режим автоматического сопровождения самолета по центру его изображения и формируют видеокадры перемещения изображения самолета в поле зрения оптической системы и оцифровывают; осуществляют идентификацию типа самолета сравнением соотношений линейных параметров самолета и особенностей его конструкции с данными соответствующих идентификационных баз данных и по типу самолета определяют длину фюзеляжа самолета, формируют начало и конец перемещения центра тяжести изображения самолета на фотоприемной матрице от первого до N-го видеокадра и определяют величину перемещения изображения движущегося объекта Lп за промежуток времени Δt; по соотношению реальных линейных размеров и изображений на фотоприемной матрице вычисляют линейное перемещение самолета в поле зрения телевизионной системы за N кадров, по числу видеокадров наблюдения определяют время, по значению линейного перемещения L и времени наблюдения Δt определяют скорость полета самолета V=L/Δt.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является измерение скорости полета самолета за счет использования видеокадров изображения самолета, полученных с помощью пассивной локации телевизионной системой высокой четкости. В заявляемом способе наилучшая точность измерения скорости достигается на линии наблюдения, перпендикулярной траектории полета самолета.

Пример осуществления способа для определения скорости полета самолета.

В оптико-электронном блоке формируется изображение самолета в виде последовательных видеокадров. С фотоприемной матрицы сформированные видеокадры считываются в запоминающее устройство и передаются далее в блок обработки изображения, в котором формируется изображение, содержащее первый и N-й видеокадр, определяются координаты центра двумерного изображения самолета и величина перемещения центра тяжести двумерного изображения самолета Lп за промежуток времени Δt от первого до N i-го видеокадра. Сравнением соотношений линейных параметров инвариантных к масштабу, например, по отношению ширины фюзеляжа к его длине и/или по отношению размаха крыла к длине фюзеляжа движущегося объекта, особенностей его конструкции, например, по числу двигателей, с данными соответствующих идентификационных баз данных осуществляют идентификацию типа самолета. Информация о типе самолета поступает в блок базы данных, из которого в вычислительный блок поступает значение длины фюзеляжа самолета в метрах. По количеству длин фюзеляжа Lф укладывающихся в Lп определяют расстояние, пролетаемое самолетом L в метрах. По числу видеокадров наблюдения определяют время Δt. Эти данные поступают в вычислительный блок для определения скорости полета самолета V=L/Δt.

Возможность осуществления заявляемого способа показывает следующий пример. Видеокадры высокой четкости изображения были получены с помощью фото- и видеотехники и длиннофокусного фотообъектива. На Фиг. 1 приведено фотографическое изображение самолета (Боинг 747) в полете на дальности 30 км. Время полета Δt=0,25 с. (1 видеокадр). Длина фюзеляжа самолета 70,5 м. Lп/Lф=0,85. Расчеты показали, что скорость полета самолета V=(70,5 х 0,85)/0,25 = 240 м/с = 864 км/ч, что для данной высоты полета является крейсерской (оптимальной). На Фиг. 2 приведены изображения самолета (Боинг 747). Время полета Δt 0,5 с (два кадра).

Заявленный способ позволяет работу оптико-электронных локационных средств делать скрытной, так как исключает использование активных излучающих средств локации.

Способ определения скорости движущихся объектов методом пассивной локации, заключающийся в том, что получают оптические изображения движущегося объекта, преобразуют полученные изображения в цифровые, по изменению местоположения вычисляют линейное перемещение движущегося объекта за фиксированный интервал времени t и определяют скорость перемещения движущегося объекта, отличающийся тем, что оптическое изображение движущегося объекта получают методом пассивной локации при помощи телевизионной системы высокой четкости с формированием видеокадров перемещения движущегося объекта в поле зрения оптической системы и их оцифровкой, при этом сравнением соотношений линейных параметров движущегося объекта и особенностей его конструкции с данными соответствующих идентификационных баз данных осуществляют идентификацию типа движущегося объекта и определяют его линейные размеры; величину перемещения изображения движущегося объекта Lп на фотоприемной матрице определяют по перемещению центра тяжести изображения движущегося объекта за промежуток времени t от начального кадра N 0 до N i, при этом линейное перемещение движущегося объекта в поле зрения оптической системы L определяют, используя соотношение линейных размеров движущегося объекта и его изображения на фотоприемной матрице, определяют скорость движущего объекта V=L/ t.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к техническим средствам, предназначенным для досмотра днища автотранспортных средств. Система досмотра днища автомобиля содержит досмотровый блок с площадкой сканирования, в которой установлены блоки подсветки и две видеокамеры.

Изобретение относится к области обнаружения объектов в изображении, например, присутствующих в полосе движения транспортных средств. Техническим результатом является предотвращение ошибочного обнаружения транспортных средств, находящихся в смежной полосе движения, в условиях, когда грязь осела на линзе камеры.

Изобретение относится к системе и способу для передачи изображений в режиме реального времени через телематические сети, например сеть Интернет. Техническим результатом является расширение и упрощение доступа к потоковой видео- и аудиоинформации посредством индивидуальной доставки изображений при минимальной ширине полосы пропускания.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к распиловке круглого леса. Продольно-распиловочный станок для распиловки бревен содержит пильный инструмент с механизмом его перемещения и устройство отображения на экране монитора торца бревна и предполагаемой карты распила, выполненное в виде устройства дополненной реальности.

Изобретение относится к системам безопасности, мониторинга и отслеживания движущегося объекта путем отображения захваченных изображений на устройстве отображения экрана мониторинга в реальном времени.

Изобретение относится к системам безопасности, мониторинга и отслеживания движущегося объекта путем отображения на устройстве отображения экрана мониторинга в реальном времени захваченных изображений.

Изобретение относится к панорамному телевизионному наблюдению, которое выполняется компьютерной системой при помощи цветной телевизионной камеры кругового обзора в области, близкой к полусфере, т.е.

Городская машина содержит корпус (1), приводы передних и задних колес (5), видеокамеры наружного наблюдения, радары для определения расстояний до объектов окружающей обстановки.

Изобретение относится к системе помощи при вождении транспортного средства, в частности к способу определения дождевых капель. Техническим результатом является создание способа определения дождевых капель, который допускает определение дождевой капли при недопущении уменьшения точности определения для окружающей обстановки.

Изобретение относится к системам видеомониторинга, в частности, больших лесных территорий с определением координат обнаруживаемых объектов при помощи оптической пассивной локации с целью раннего обнаружения лесных пожаров.

Изобретение относится к способу оценки возраста. Техническим результатом является повышение точности оценки возраста.

Изобретение относится к области цифровой обработки изображений и может быть использовано в охранных системах, системах мониторинга и контроля воздушного движения, оптикоэлектронных системах сопровождения объектов.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к офтальмологическим системам. Система содержит стыковочный блок, выполненный с возможностью совмещения офтальмологической системы и глаза, систему формирования изображений, контроллер формирования изображений, содержащий процессор, контроллер локальной памяти, выполненный с возможностью управлять передачей вычисленных данных сканирования из процессора в буфер данных, и выходной цифроаналоговый преобразователь, связанный с буфером данных.

Изобретение относится к технологиям панорамного видеонаблюдения. Техническим результатом является обеспечение возможности одновременного независимого панорамного видеонаблюдения различных участков панорамы с различным увеличением несколькими операторами.

Изобретение относится к бортовому устройству распознавания изображений. В модуле (50) регулирования чувствительности обнаружения, который регулирует чувствительность обнаружения таким образом, что она увеличивается согласно уровню (U) белой замутненности, чувствительность обнаружения детектора (70) транспортных средств (модуля выполнения приложения для распознавания изображений), который обнаруживает другое транспортное средство (6) (движущийся объект), присутствующий в окружающей области транспортного средства (5), с предварительно определенной чувствительностью обнаружения из изображения, полученного посредством модуля (10) формирования изображений, расположенного в транспортном средстве (5) с возможностью наблюдать окружающую область транспортного средства (5) через линзу (12) и преобразовывать световой сигнал наблюдаемой окружающей области транспортного средства (5) в сигнал изображения, корректируется на основе уровня M прилипания прилипшего вещества, такого как грязь или капля воды, к линзе (12), который вычисляется посредством модуля (26) вычисления уровня прилипания.

Группа изобретений относится к вариантам выполнения устройства обнаружения трехмерных объектов. Устройство содержит: модуль 41 задания областей обнаружения для задания области обнаружения позади с правой стороны и с левой стороны от транспортного средства; модули 33, 37 обнаружения трехмерных объектов для обнаружения трехмерного объекта, который присутствует в правосторонней области A1 обнаружения или левосторонней области A2 обнаружения позади транспортного средства, на основе информации изображений из камеры 10 сзади транспортного средства; модуль 34 оценки трехмерных объектов для определения того, представляет или нет обнаруженный трехмерный объект собой другое транспортное средство VX, которое присутствует в правосторонней области A1 обнаружения или левосторонней области A2 обнаружения.

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к анализу и обработке изображений. Технический результат - обеспечение реконструкции значений пикселей динамических двумерных сигналов в условиях неполной априорной информации.

Изобретение относится к области навигации и топопривязки, в частности к способам представления и использованиям цифровой топогеодезической информации, и предназначено для определения навигационно-топогеодезических параметров для наземных подвижных объектов.

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано для пространственно-временной обработки изображений. Техническим результатом изобретения является обеспечение адаптации к уровню освещенности без каких-либо ограничений на значения отсчетов импульсной характеристики при выделении неподвижных и движущихся слабоконтрастных объектов на нестационарном фоне при пространственно-временной обработке изображений.

Изобретение относится к обработке медицинских изображений. Техническим результатом является сокращение времени реконструкции изображения МРТ из недосемплированных данных.

Изобретение относится к системам определения цвета цветового образца по изображению цветового образца. Техническим результатом является устранение искажения изображения известных калибровочных цветов за счет применения преобразования перспективы в зависимости от местоположения идентифицированных точек на изображении.
Наверх