Система и способ обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов

Изобретение относится к области систем безопасности, предназначенных для предотвращения несанкционированного доступа винтокрылых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в контролируемую зону и отслеживания перемещения винтокрылых БПЛА 1 в контролируемой зоне 3 с одновременной их аутентификацией. Техническим результатом изобретения является создание системы и способа обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов с увеличенной точностью определения типа и параметров винтокрылого БПЛА 1 и увеличенной информативностью данных о винтокрылом БПЛА за счет автоматического видеонаблюдения за винтокрылым БПЛА 1 в дополнение к методам обнаружения БПЛА 1 с помощью спектрального и временного анализа акустического сигнала акустическими датчиками 2. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к системам безопасности, предназначенным для предотвращения несанкционированного доступа винтокрылых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в контролируемую зону и отслеживания перемещения винтокрылых БПЛА в контролируемой зоне с одновременной их аутентификацией, а именно к системам и способам обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов. Изобретение может применяться в составе комплексных систем безопасности.

В настоящее время существуют системы и способы обнаружения винтокрылых БПЛА, основанные на радиочастотных и акустических датчиках. Существующие системы и способы обнаружения винтокрылых БПЛА с использованием радиочастотных датчиков обнаруживают источники радиоизлучения, которыми в винтокрылых БПЛА являются системы управления или передачи телеинформации, определяют их координаты при помощи гониометрических методов и других высокоточных методов определения координат.

Существующие акустические системы и способы обнаружения летательных аппаратов включают набор акустических датчиков или акустических антенн, предназначенных для приема акустических сигналов, блоки обработки, классификации и определения координат источников акустических сигналов.

Наиболее близкими к заявленному изобретению являются система и способ обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов, описанные в патенте US 7957225 В2, в которых принимают акустический сигнал с помощью набора акустических датчиков, классифицируют источник акустического сигнала на основе спектрального анализа акустического сигнала, определяют горизонтальные координаты и высоту источника акустического сигнала на основе анализа, по меньшей четырех акустических сигналов, полученных от четырех акустических датчиков. Данные система и способ выбраны в качестве прототипов заявленного изобретения.

Недостатком системы и способа прототипов является недостаточная точность определения типа и параметров винтокрылого БПЛА и информативность данных о винтокрылом БПЛА вследствие отсутствия возможности автоматического видео-наблюдения за винтокрылым БПЛА в дополнение к методам обнаружения БПЛА с помощью спектрального и временного анализа акустического сигнала.

Задачей заявленного изобретения является создание системы и способа обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов с увеличенной точностью определения типа и параметров винтокрылого БПЛА и увеличенной информативностью данных о винтокрылом БПЛА за счет автоматического видеонаблюдения за винтокрылым БПЛА в дополнение к методам обнаружения БПЛА с помощью спектрального и временного анализа акустического сигнала.

Поставленная задача решена путем создания системы обнаружения беспилотных винтокрылых летательных аппаратов (БПЛА), содержащей по меньшей мере четыре акустических датчика с известным взаимным расположением и расположением относительно контролируемой зоны в пространстве, каждый из которых состоит из приемного устройства и блока обнаружения и классификации, причем выход приемного устройства соединен с входом блока обнаружения и классификации, который соединен с блоком оперативного управления и принятия решения, который соединен с системой оповещения и индикации, отличающейся тем, что блок оперативного управления и принятия решения также соединен с блоком сопряжения с телекамерами, который соединен по меньшей мере с одной поворотной телекамерой с известным местоположением в пространстве и скоростью поворота, при этом

приемное устройство выполнено с возможностью приема акустического сигнала и передачи его в

блок обнаружения и классификации, выполненный с возможностью предварительной обработки акустического сигнала, при этом классификации источника акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА с помощью методов спектрального анализа акустического сигнала, с возможностью определения данных о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояния от акустического датчика до источника акустического сигнала и направления его движения, с помощью метода анализа мощности акустического сигнала во временной области, с возможностью принятия решения о наличии или отсутствии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне, и с возможностью передачи данных о перемещении источника акустического сигнала и решения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне в

блок оперативного управления и принятия решения, выполненный с возможностью уточнения данных о перемещении винтокрылого БПЛА, при этом определения высоты полета и горизонтальных координат БПЛА в каждую единицу времени и передачи их в систему оповещения и индикации, а также в

блок сопряжения с телекамерами, выполненный с возможностью вычисления PTZ-координат наведения поворотной телекамеры на основе данных о местоположении поворотной телекамеры, данных о скорости ее поворота и данных о перемещении винтокрылого БПЛА, а также с возможностью передачи PTZ-координат наведения в

поворотную телекамеру, выполненную с возможностью наведения на винтокрылый БПЛА по PTZ-координатам, с возможностью формирования изображения винтокрылого БПЛА и контролируемой зоны, а также с возможностью передачи изображения в

систему оповещения и индикации, выполненную с возможностью визуализации данных о перемещении винтокрылого БПЛА в виде его высоты полета и траектории полета на топографической карте, а также с возможностью визуализации изображения винтокрылого БПЛА и контролируемой зоны.

В предпочтительном варианте осуществления системы выход приемного устройства соединен с входом блока обнаружения и классификации по беспроводному каналу передачи данных.

В предпочтительном варианте осуществления системы акустические датчики выполнены с возможностью ретрансляции данных в блок обнаружения и классификации по беспроводному каналу передачи данных.

В предпочтительном варианте осуществления системы блок оперативного управления и принятия решения, выполненный с возможностью уточнения данных о перемещении винтокрылого БПЛА, при этом определения высоты полета и горизонтальных координат БПЛА в каждую единицу времени и на основе них вычисления скорости и направления перемещения винтокрылого БПЛА.

В предпочтительном варианте осуществления системы система оповещения и индикации расположена на рабочем месте оператора и выполнена в виде монитора.

В предпочтительном варианте осуществления системы система оповещения и индикации расположена на рабочем месте оператора и состоит из соединенных между собой монитора и акустической колонки, при этом блок оперативного управления и принятия решения выполнен с возможностью формирования звукового сигнала оповещения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне и передачи его в акустическую колонку, выполненную с возможностью трансляции звукового сигнала оповещения.

В предпочтительном варианте осуществления системы блок оперативного управления и принятия решения также соединен с блоком интеграции, выполненным с возможностью подключения к внешним устройствам, и передачи в них данных, и с блоком информации, выполненным с возможностью передачи в блок интеграции через блок оперативного управления и принятия решения данных об интерфейсе и протоколе связи с внешним устройством.

В предпочтительном варианте осуществления системы блок обнаружения и классификации состоит из блока формирования АЧХ (амплитудно-частотной характеристики), вход которого соединен с выходом приемного устройства, а выход - с входом блока анализа сигнала во временной области и с входом блока классификации источника, который соединен с памятью и выход которого соединен с входом блока принятия решения, при этом вход блока принятия решения также соединен с выходом блока анализа во временной области, причем

блок формирования АЧХ выполнен с возможностью формирования амплитудно-частотной характеристики акустического сигнала и передачи ее в блок анализа во временной области и в

блок классификации источника, выполненный с возможностью классификации источника акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА с помощью методов спектрального анализа с использованием библиотеки шаблонов амплитудно-частотных характеристик акустических сигналов винтокрылых БПЛА, хранящейся в памяти, при этом формирования классификационных признаков винтокрылого БПЛА и передачи их в блок принятия решения, а

блок анализа во временной области выполнен с возможностью анализа мощности акустического сигнала во временной области, при этом определения данных о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояния от акустического датчика до источника акустического сигнала и направления его движения, и с возможностью передачи данных о перемещении источника акустического сигнала в

блок принятия решения, выполненный с возможностью принятия решения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне, при этом анализа данных о перемещении источника акустического сигнала и классификационных признаков винтокрылого БПЛА, а также с возможностью передачи данных о перемещении источника акустического сигнала и решения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне в блок оперативного управления и принятия решения.

Поставленная задача решена также путем создания способа обнаружения беспилотных винтокрылых летательных аппаратов (БПЛА), в котором

с помощью приемного устройства принимают акустический сигнал и передают его в

блок обнаружения и классификации, с помощью которого предварительно обрабатывают акустический сигнал, при этом классифицируют источник акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА с помощью методов спектрального анализа акустического сигнала, определяют данные о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояние от акустического датчика до источника акустического сигнала и направление его движения, с помощью метода анализа мощности акустического сигнала во временной области, принимают решение о наличии или отсутствии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне и передают данные о перемещении источника акустического сигнала и решение о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне в

блок оперативного управления и принятия решения, с помощью которого уточняют данные о перемещении винтокрылого БПЛА, при этом определяют высоту полета и горизонтальные координаты БПЛА в каждую единицу времени и передают их в систему оповещения и индикации, а также в

блок сопряжения с телекамерами, с помощью которого вычисляют PTZ-координаты наведения поворотной телекамеры на основе данных о местоположении поворотной телекамеры, данных о скорости ее поворота и данных о перемещении винтокрылого БПЛА, а также передают PTZ-координаты наведения в

поворотную телекамеру, которую наводят на винтокрылый БПЛА по PTZ-координатам, формируют изображение винтокрылого БПЛА и контролируемой зоны, а также передают изображение в

систему оповещения и индикации, с помощью которой визуализируют данные о перемещении винтокрылого БПЛА в виде его высоты полета и траектории полета на топографической карте, а также визуализируют изображение винтокрылого БПЛА и контролируемой зоны.

В предпочтительном варианте осуществления способа с помощью блока обнаружения и классификации передают данные в блок оперативного управления по беспроводному каналу передачи данных.

В предпочтительном варианте осуществления способа с помощью акустических датчиков ретранслируют данные в блок обнаружения и классификации по беспроводному каналу передачи данных.

В предпочтительном варианте осуществления способа с помощью блока оперативного управления и принятия решения уточняют данные о перемещении винтокрылого БПЛА, при этом определяют высоту полета и горизонтальные координаты БПЛА в каждую единицу времени и на основе них вычисляют скорость и направление перемещения винтокрылого БПЛА.

В предпочтительном варианте осуществления способа передают изображение в систему оповещения и индикации, которая расположена на рабочем месте оператора и выполнена в виде монитора.

В предпочтительном варианте осуществления способа передают изображение в систему оповещения и индикации, которая расположена на рабочем месте оператора и состоит из соединенных между собой монитора и акустической колонки, при этом с помощью блока оперативного управления и принятия решения формируют звуковой сигнал оповещения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне и передают его в акустическую колонку, с помощью которой транслируют звуковой сигнал оповещения.

В предпочтительном варианте осуществления способа с помощью блока интеграции подключают блок оперативного управления и принятия решения к внешним устройствам, и передают в них данные, и к блоку информации, с помощью которого передают в блок интеграции через блок оперативного управления и принятия решения данные об интерфейсе и протоколе связи с внешним устройством.

В предпочтительном варианте осуществления способа

с помощью блока формирования АЧХ формируют амплитудно-частотную характеристику акустического сигнала и передают ее в блок анализа во временной области и в

блок классификации источника, с помощью которого классифицируют источник акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА с помощью методов спектрального анализа с использованием библиотеки шаблонов амплитудно-частотных характеристик акустических сигналов винтокрылых БПЛА, хранящейся в памяти, при этом формируют классификационные признаки винтокрылого БПЛА и передают их в блок принятия решения, а

с помощью блока анализа во временной области анализируют мощность акустического сигнала во временной области, при этом определяют данные о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояние от акустического датчика до источника акустического сигнала и направление его движения, и передают данные о перемещении источника акустического сигнала в

блок принятия решения, с помощью которого принимают решение о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне, при этом анализируют данные о перемещении источника акустического сигнала и классификационные признаки винтокрылого БПЛА, а также передают данные о перемещении источника акустического сигнала и решение о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне в блок оперативного управления и принятия решения.

Для лучшего понимания заявленного изобретения далее приводится его подробное описание с соответствующими графическими материалами.

Фиг. 1. Схема расположения датчиков системы обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов в контролируемой зоне, выполненная согласно изобретению.

Фиг. 2. Функциональная схема акустического датчика системы обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов, выполненная согласно изобретению.

Фиг. 3. Функциональная схема системы обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов, выполненная согласно изобретению.

Элементы:

1 - БПЛА (беспилотный летательный аппарат);

2 - акустический датчик;

3 - контролируемая зона;

4 - приемное устройство;

5 - блок обнаружения и классификации;

6 - блок формирования АЧХ (амплитудно-частотная характеристика);

7 - память;

8 - блок классификации источника;

9 - блок анализа во временной области;

10 - блок принятия решения;

11 - блок интеграции;

12 - блок оперативного управления и принятия решения;

13 - блок сопряжения с телекамерами;

14 - телекамера;

15 - система оповещения и индикации;

16 - блок информации.

Рассмотрим вариант выполнения заявленных системы и способа обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов (Фиг. 1-3).

Система обнаружения беспилотных винтокрылых летательных аппаратов 1, содержит четыре акустических датчика 2 с известным взаимным расположением и расположением относительно контролируемой зоны 3 в пространстве. Каждый акустический датчик 2 состоит из приемного устройства 4 и блока 5 обнаружения и классификации. Выход приемного устройства 4 соединен с входом блока 5 обнаружения и классификации, который соединен с блоком 12 оперативного управления и принятия решения, который соединен с системой 15 оповещения и индикации. Блок 12 оперативного управления и принятия решения также соединен с блоком 13 сопряжения с телекамерами, который соединен с поворотной телекамерой 14 с известным местоположением в пространстве и скоростью поворота.

Выход приемного устройства 4 соединен с входом блока 5 обнаружения и классификации по беспроводному каналу передачи данных.

Система 15 оповещения и индикации расположена на рабочем месте оператора и выполнена в виде монитора.

Блок 12 оперативного управления и принятия решения также соединен с блоком 11 интеграции, выполненным с возможностью подключения к внешним устройствам и передачи в них данных, и с блоком 16 информации, выполненным с возможностью передачи в блок 11 интеграции через блок 12 оперативного управления и принятия решения данных об интерфейсе и протоколе связи с внешним устройством.

Блок 5 обнаружения и классификации состоит из блока 6 формирования АЧХ (амплитудно-частотной характеристики), вход которого соединен с выходом приемного устройства 4, а выход - с входом блока 9 анализа сигнала во временной области и с входом блока 8 классификации источника, который соединен с памятью 7 и выход которого соединен с входом блока 10 принятия решения. Вход блока 10 принятия решения также соединен с выходом блока 9 анализа во временной области.

Система обнаружения беспилотных винтокрылых летательных аппаратов функционирует следующим образом (Фиг. 1-3).

С помощью приемного устройства 4 принимают акустический сигнал и передают его в блок 5 обнаружения и классификации.

С помощью блока 5 обнаружения и классификации: предварительно обрабатывают акустический сигнал, при этом классифицируют источник акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА 1 с помощью методов спектрального анализа акустического сигнала; определяют данные о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояние от акустического датчика до источника акустического сигнала и направление его движения, с помощью метода анализа мощности акустического сигнала во временной области; принимают решение о наличии или отсутствии винтокрылого БПЛА 1 в контролируемой зоне 3 и передают данные о перемещении источника акустического сигнала и решение о наличии винтокрылого БПЛА 1 в контролируемой зоне в блок 12 оперативного управления и принятия решения.

С помощью блока 12 оперативного управления и принятия решения уточняют данные о перемещении винтокрылого БПЛА 1, при этом определяют высоту полета и горизонтальные координаты БПЛА 1 в каждую единицу времени и передают их в систему 15 оповещения и индикации, а также в блок 13 сопряжения с телекамерами.

С помощью блока 13 сопряжения с телекамерами вычисляют PTZ-координаты наведения поворотной телекамеры 11 на основе данных о местоположении поворотной телекамеры 11, данных о скорости ее поворота и данных о перемещении винтокрылого БПЛА 1, а также передают PTZ-координаты наведения в поворотную телекамеру 11.

Поворотную телекамеру 11 наводят на винтокрылый БПЛА 1 по PTZ-координатам, формируют изображение винтокрылого БПЛА 1 и контролируемой зоны 3, а также передают изображение в систему 15 оповещения и индикации, которая расположена на рабочем месте оператора и выполнена в виде монитора.

С помощью системы 15 оповещения и индикации визуализируют данные о перемещении винтокрылого БПЛА 1 в виде его высоты полета и траектории полета на топографической карте, а также визуализируют изображение винтокрылого БПЛА 1 и контролируемой зоны 3.

С помощью блока 12 оперативного управления и принятия решения уточняют данные о перемещении винтокрылого БПЛА 1, при этом определяют высоту полета и горизонтальные координаты БПЛА 1 в каждую единицу времени и на основе них вычисляют скорость и направление перемещения винтокрылого БПЛА 1.

С помощью блока 11 интеграции подключают блок 12 оперативного управления и принятия решения к внешним устройствам, и передают в них данные, и к блоку 16 информации, с помощью которого передают в блок интеграции 11 через блок 12 оперативного управления и принятия решения данные об интерфейсе и протоколе связи с внешним устройством.

С помощью блока 6 формирования АЧХ формируют амплитудно-частотную характеристику акустического сигнала и передают ее в блок 9 анализа во временной области и в блок 8 классификации источника.

С помощью блока 8 классификации источника классифицируют источник акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА 1 с помощью методов спектрального анализа с использованием библиотеки шаблонов амплитудно-частотных характеристик акустических сигналов винтокрылых БПЛА, хранящейся в памяти, при этом формируют классификационные признаки винтокрылого БПЛА 1 и передают их в блок 10 принятия решения.

С помощью 9 блока анализа во временной области анализируют мощность акустического сигнала во временной области, при этом определяют данные о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояние от акустического датчика до источника акустического сигнала и направление его движения, и передают данные о перемещении источника акустического сигнала в блок 10 принятия решения.

С помощью блока 10 принятия решения принимают решение о наличии винтокрылого БПЛА 1 в контролируемой зоне 3, при этом анализируют данные о перемещении источника акустического сигнала и классификационные признаки винтокрылого БПЛА, а также передают данные о перемещении источника акустического сигнала и решение о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне в блок 12 оперативного управления и принятия решения.

Заявленное изобретение предназначено для обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов с целью предотвращения несанкционированного доступа в воздушное пространство контролируемой зоны 3 пространства и отслеживания перемещения винтокрылых БПЛА 1 в контролируемой зоне 3. Применение заявленного изобретения позволяет выполнять классификацию источников акустического сигнала на основе информации от одного или нескольких акустических датчиков 2, определять местоположение источника акустического сигнала на основе информации по меньшей мере от четырех акустических датчиков 2 и производить его аутентификацию. Централизованное принятие решения позволяет вырабатывать комплексное решение по направлению перемещения винтокрылого БПЛА 1 в контролируемой зоне 3, и при необходимости формировать сообщение любого типа (оповещение о параметрах перемещения, тревога и другие) о наличии винтокрылого БПЛА 1 в контролируемой зоне 3 с указанием его параметров перемещения.

В заявленных системе и способе обнаружения винтокрылых БПЛА 1 одновременно применяют методы спектрального и временного анализа. Заявленные система и способ позволяют повысить надежность обнаружения винтокрылых БПЛА 1 и их аутентификации с помощью по меньшей мере одной телекамеры 14, автоматически направляемой на винтокрылый БПЛА 1 после его обнаружения с помощью методов спектрального и временного анализа.

Хотя описанный выше вариант выполнения изобретения был изложен с целью иллюстрации настоящего изобретения, специалистам ясно, что возможны разные модификации, добавления и замены, не выходящие из объема и смысла настоящего изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.

1. Система обнаружения беспилотных винтокрылых летательных аппаратов (БПЛА), содержащая по меньшей мере четыре акустических датчика с известным взаимным расположением и расположением относительно контролируемой зоны в пространстве, каждый из которых состоит из приемного устройства и блока обнаружения и классификации, причем выход приемного устройства соединен с входом блока обнаружения и классификации, который соединен с блоком оперативного управления и принятия решения, который соединен с системой оповещения и индикации, отличающаяся тем, что блок оперативного управления и принятия решения также соединен с блоком сопряжения с телекамерами, который соединен по меньшей мере с одной поворотной телекамерой с известным местоположением в пространстве и скоростью поворота, при этом
приемное устройство выполнено с возможностью приема акустического сигнала и передачи его в
блок обнаружения и классификации, выполненный с возможностью предварительной обработки акустического сигнала, при этом классификации источника акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА с помощью методов спектрального анализа акустического сигнала, с возможностью определения данных о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояния от акустического датчика до источника акустического сигнала и направления его движения, с помощью метода анализа мощности акустического сигнала во временной области, с возможностью принятия решения о наличии или отсутствии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне и с возможностью передачи данных о перемещении источника акустического сигнала и решения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне в
блок оперативного управления и принятия решения, выполненный с возможностью уточнения данных о перемещении винтокрылого БПЛА, при этом определения высоты полета и горизонтальных координат БПЛА в каждую единицу времени, и передачи их в систему оповещения и индикации, а также в
блок сопряжения с телекамерами, выполненный с возможностью вычисления PTZ-координат наведения поворотной телекамеры на основе данных о местоположении поворотной телекамеры, данных о скорости ее поворота и данных о перемещении винтокрылого БПЛА, а также с возможностью передачи PTZ-координат наведения в
поворотную телекамеру, выполненную с возможностью наведения на винтокрылый БПЛА по PTZ-координатам, с возможностью формирования изображения винтокрылого БПЛА и контролируемой зоны, а также с возможностью передачи изображения в
систему оповещения и индикации, выполненную с возможностью визуализации данных о перемещении винтокрылого БПЛА в виде его высоты полета и траектории полета на топографической карте, а также с возможностью визуализации изображения винтокрылого БПЛА и контролируемой зоны.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что выход приемного устройства соединен с входом блока обнаружения и классификации по беспроводному каналу передачи данных.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что акустические датчики выполнены с возможностью ретрансляции данных в блок обнаружения и классификации по беспроводному каналу передачи данных.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок оперативного управления и принятия решения выполнен с возможностью уточнения данных о перемещении винтокрылого БПЛА, при этом определения высоты полета и горизонтальных координат БПЛА в каждую единицу времени и на основе них вычисления скорости и направления перемещения винтокрылого БПЛА.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что система оповещения и индикации расположена на рабочем месте оператора и выполнена в виде монитора.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что система оповещения и индикации расположена на рабочем месте оператора и состоит из соединенных между собой монитора и акустической колонки, при этом блок оперативного управления и принятия решения выполнен с возможностью формирования звукового сигнала оповещения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне и передачи его в акустическую колонку, выполненную с возможностью трансляции звукового сигнала оповещения.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок оперативного управления и принятия решения также соединен с блоком интеграции, выполненным с возможностью подключения к внешним устройствам и передачи в них данных, и с блоком информации, выполненным с возможностью передачи в блок интеграции через блок оперативного управления и принятия решения данных об интерфейсе и протоколе связи с внешним устройством.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок обнаружения и классификации состоит из блока формирования АЧХ (амплитудно-частотной характеристики), вход которого соединен с выходом приемного устройства, а выход - с входом блока анализа сигнала во временной области и с входом блока классификации источника, который соединен с памятью и выход которого соединен с входом блока принятия решения, при этом вход блока принятия решения также соединен с выходом блока анализа во временной области, причем
блок формирования АЧХ выполнен с возможностью формирования амплитудно-частотной характеристики акустического сигнала и передачи ее в блок анализа во временной области и в
блок классификации источника, выполненный с возможностью классификации источника акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА с помощью методов спектрального анализа с использованием библиотеки шаблонов амплитудно-частотных характеристик акустических сигналов винтокрылых БПЛА, хранящейся в памяти, при этом формирования классификационных признаков винтокрылого БПЛА и передачи их в блок принятия решения, а
блок анализа во временной области выполнен с возможностью анализа мощности акустического сигнала во временной области, при этом определения данных о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояния от акустического датчика до источника акустического сигнала и направления его движения, и с возможностью передачи данных о перемещении источника акустического сигнала в
блок принятия решения, выполненный с возможностью принятия решения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне, при этом анализа данных о перемещении источника акустического сигнала и классификационных признаков винтокрылого БПЛА, а также с возможностью передачи данных о перемещении источника акустического сигнала и решения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне в блок оперативного управления и принятия решения.

9. Способ обнаружения беспилотных винтокрылых летательных аппаратов (БПЛА), в котором
с помощью приемного устройства принимают акустический сигнал и передают его в блок обнаружения и классификации, с помощью которого предварительно обрабатывают акустический сигнал, при этом классифицируют источник акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА с помощью методов спектрального анализа акустического сигнала, определяют данные о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояние от акустического датчика до источника акустического сигнала и направление его движения, с помощью метода анализа мощности акустического сигнала во временной области, принимают решение о наличии или отсутствии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне и передают данные о перемещении источника акустического сигнала и решение о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне в
блок оперативного управления и принятия решения, с помощью которого уточняют данные о перемещении винтокрылого БПЛА, при этом определяют высоту полета и горизонтальные координаты БПЛА в каждую единицу времени и передают их в систему оповещения и индикации, а также в
блок сопряжения с телекамерами, с помощью которого вычисляют PTZ-координаты наведения поворотной телекамеры на основе данных о местоположении поворотной телекамеры, данных о скорости ее поворота и данных о перемещении винтокрылого БПЛА, а также передают PTZ-координаты наведения в
поворотную телекамеру, которую наводят на винтокрылый БПЛА по PTZ-координатам, формируют изображение винтокрылого БПЛА и контролируемой зоны, а также передают изображение в
систему оповещения и индикации, с помощью которой визуализируют данные о перемещении винтокрылого БПЛА в виде его высоты полета и траектории полета на топографической карте, а также визуализируют изображение винтокрылого БПЛА и контролируемой зоны.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что с помощью блока обнаружения и классификации передают данные в блок оперативного управления по беспроводному каналу передачи данных.

11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что с помощью акустических датчиков ретранслируют данные в блок обнаружения и классификации по беспроводному каналу передачи данных.

12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что с помощью блока оперативного управления и принятия решения уточняют данные о перемещении винтокрылого БПЛА, при этом определяют высоту полета и горизонтальные координаты БПЛА в каждую единицу времени и на основе них вычисляют скорость и направление перемещения винтокрылого БПЛА.

13. Способ по п. 9, отличающийся тем, что передают изображение в систему оповещения и индикации, которая расположена на рабочем месте оператора и выполнена в виде монитора.

14. Способ по п. 9, отличающийся тем, что передают изображение в систему оповещения и индикации, которая расположена на рабочем месте оператора и состоит из соединенных между собой монитора и акустической колонки, при этом с помощью блока оперативного управления и принятия решения формируют звуковой сигнал оповещения о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне и передают его в акустическую колонку, с помощью которой транслируют звуковой сигнал оповещения.

15. Способ по п. 9, отличающийся тем, что с помощью блока интеграции подключают блок оперативного управления и принятия решения к внешним устройствам, и передают в них данные, и к блоку информации, с помощью которого передают в блок интеграции через блок оперативного управления и принятия решения данные об интерфейсе и протоколе связи с внешним устройством.

16. Способ по п. 9, отличающийся тем, что
с помощью блока формирования АЧХ формируют амплитудно-частотную характеристику акустического сигнала и передают ее в блок анализа во временной области и в
блок классификации источника, с помощью которого классифицируют источник акустического сигнала в качестве винтокрылого БПЛА с помощью методов спектрального анализа с использованием библиотеки шаблонов амплитудно-частотных характеристик акустических сигналов винтокрылых БПЛА, хранящейся в памяти, при этом формируют классификационные признаки винтокрылого БПЛА и передают их в блок принятия решения, а
с помощью блока анализа во временной области анализируют мощность акустического сигнала во временной области, при этом определяют данные о перемещении источника акустического сигнала, а именно расстояние от акустического датчика до источника акустического сигнала и направление его движения, и передают данные о перемещении источника акустического сигнала в
блок принятия решения, с помощью которого принимают решение о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне, при этом анализируют данные о перемещении источника акустического сигнала и классификационные признаки винтокрылого БПЛА, а также передают данные о перемещении источника акустического сигнала и решение о наличии винтокрылого БПЛА в контролируемой зоне в блок оперативного управления и принятия решения.



 

Похожие патенты:

Изобретение касается прецизионного датчика расстояния. Особенностью указанного датчика является то, что приемная схема выполнена двухканальной и состоит из оптической системы, включающей две ромб-призмы и два отклоняющих клина, и приемной проекционной системы, включающей цилиндрическую линзу и сферический объектив, а в качестве фотодетектора использована двухкоординатная ПЗС-матрица, выход которой подключен к персональному компьютеру или контроллеру.

Изобретение относится к области обнаружения и распознавания малогабаритных беспилотных летательных аппаратов (МБЛА). В заявленном способе примененяются три и более изображений и сигналов в трех и более пространственно разнесенных точках на гиростабилизирующих платформах, связанных между собой рабочими базами.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в оптико-электронных системах, в которых фотоприемные устройства размещены на снаряжении бойца.
Изобретения относятся к системам для активной защиты Земли и могут быть использованы при реализации комплексов для борьбы с летающими объектами естественного и искусственного происхождения, приближающимися к Земле.

Изобретение относится к области океанографических измерений и преимущественно может быть использовано для контроля состояния поверхности океана. Технический результат - повышение точности определения характеристик морской поверхности за счет разделения воздействия на отражённый от морской поверхности радиосигнал двух факторов, доминантных ветровых волн и мелкомасштабной ряби. Сущность: формируют короткие радиоимпульсы постоянной длительности и вертикально зондируют ими морскую поверхность, регистрируют отражённые радиоимпульсы и по их форме определяют характеристики морской поверхности, при этом дополнительно формируют более длинные радиоимпульсы и вертикально зондируют ими морскую поверхность, причем длительность дополнительно сформированных радиоимпульсов обеспечивает одновременное отражение от всей площади морской поверхности, освещаемой в пределах диаграммы направленности антенны, определяют амплитуду отраженных импульсов большей длительности, по ней определяют скорость ветра, и определяют характеристики морской поверхности с учетом скорости ветра.

Изобретение относится к области океанологических измерений и преимущественно может быть использовано для контроля состояния поверхности океана. Технический результат - повышение точности определения асимметрии распределения возвышений морской поверхности. Сущность: формируют короткие радиоимпульсы постоянной длительности, зондируют ими морскую поверхность в надир и регистрируют отражённые радиоимпульсы.

Система предназначена для измерения и контроля геометрических параметров железобетонных шпал, влияющих на прочность и надежность работы рельсового пути. На каркасе установлена линейная направляющая, с перемещаемой кареткой.

Настоящее изобретение относится к области оптической связи. Согласно способу используют лазерный луч, который состоит из импульсов длительностью не менее 1 нс, которые формируют из множества волн путем фазовой синхронизации и интерференции.

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для формирования лазерного растра систем управления, лазерных прицелов и может быть использовано при управлении, посадке и стыковке летательных аппаратов, проводке судов по сложным фарватерам, обнаружении оптикоэлектронных приборов по «блику», дистанционном управлении робототехническими устройствами.

Изобретение относится к области измерительной лазерной техники. Способ электронного сканирования пространства для получения трехмерной модели портрета сцены заключается в проецировании структурированной лазерной подсветки, формируемой с помощью нескольких лазерных генераторов линий, расположенных под фиксированными углами относительно друг друга, регистрации ее с помощью матричного фоторегистрирующего устройства, последовательно снимающего кадры с подсветкой и без подсветки для последующего дифференцирования фона, передаче изображения линий подсветки на вычислительное устройство и определении вычислительным устройством объемного изображения сцены триангуляционным методом.

Изобретение относится к устройствам для мониторинга подводных частей нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в местах пересечения ими водных преград: рек, водохранилищ, озер и других водных объектов суши, с целью раннего обнаружения и установления местоположения утечек из подводной части нефтепровода; также может применяться для мониторинга морских нефтепроводов вблизи их выхода на сушу с той же целью. Заявленное устройство включает в себя комплекс мониторинга (КМ), предназначенный для обнаружения и контроля нефтяных загрязнений проб воды в установленной на берегу кювете, в которой проба воды автоматически обновляема посредством устройства забора воды с двумя или более входными портами, расположенными вдоль подводной части нефтепровода. Технический результат - непрерывное слежение за герметичностью трубопровода, раннее обнаружение протечек и снижение затрат на мониторинг подводных частей нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в местах пересечения ими водных преград. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Триангуляционный способ измерения отклонения объекта и определения его ориентации в пространстве содержит этап, на котором источник излучения формирует на поверхности исследуемого объекта световое пятно в виде двух пересекающихся световых линий за счет освещения исследуемого объекта засветкой в виде двух ортогональных световых ножей. Величину отклонения исследуемого объекта определяют по отклонению центра пересечения световых линий на принимаемом изображении, а ориентацию исследуемого объекта в пространстве определяют на основании значений двух углов наклона световых линий на принимаемом изображении. Технический результат заключается в повышении точности измерений отклонений объекта. 1 ил.

Изобретение относится к области оптической локации. Система содержит импульсный лазер, выходную оптическую систему, фотоприемное устройство, однокоординатное сканирующее устройство, оптический объектив фотоприемного устройства, вычислительное устройство, массив фотоприемных устройств, включающий К фотоприемников, а также волоконно-оптический жгут, содержащий К волокон, которые с одной стороны обращены торцами к соответствующим фотоприемникам массива фотоприемных устройств, а с другой стороны волокна жгута смонтированы в однорядную линейку из К волокон, торцы которой обращены к выходу оптического объектива фотоприемного устройства и расположены в его фокальной плоскости, причем выход фотоприемного устройства регистрации момента излучения лазерного импульса подключен на вход синхронизации вычислительного устройства. Вход синхронизации лазера подключен к выходу синхронизации вычислительного устройства, а выходы К фотоприемников подключены к измерительным входам дальности вычислительного устройства. Система характеризуется тем, что выходная оптическая система передающего канала включает оптику, формирующую астигматический лазерный пучок с отношением угловых расходимостей по ортогональным координатам ϕх:ϕу=1:К, причем большая расходимость ϕу соответствует координате, параллельной оси вращения однокоординатного сканирующего устройства и ориентации однорядной линейки из К волокон в фокальной плоскости оптического объектива фотоприемного устройства, меньшая расходимость ϕх соответствует угловому размеру элемента разрешения системы, а диаметр оптоволокна в жгуте d и фокальное расстояние объектива F выбираются из условия d/F=ϕx.Технический результат заключается в сокращении времени обзора, уменьшении габаритно-массовых характеристик, повышении надежности и информативности лазерного локатора. 2 ил.

Изобретение относится к области вооружения, в частности к способам защиты объектов. Способ защиты объекта от средств поражения с оптико-электронными и радиолокационными системами наведения и подрыва заключается в определении траектории средства поражения, доставке средства защиты объекта в расчетную точку траектории атакующего средства поражения и приведении средства защиты объекта в рабочее состояние. Защиту объекта осуществляют с помощью плазменно-вихревого образования, сформированного при подрыве средства защиты в виде корпуса с полым цилиндрическим зарядом бризантного взрывчатого вещества и алюминиевой трубкой в полости цилиндрического заряда в качестве плазмообразующего вещества. Достигается повышение надежности защиты объекта. 1 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способу наблюдения и слежения за метеорами. Способ предполагает определение местоположения метеорного тела, основанное на измерении расстояния до метеорного тела. В период между измерениями расстояния до метеорного тела местоположение метеорного тела определяют путем интегрирования скорости движения тела, измеренной по доплеровскому сдвигу частоты сигнала, отраженного телом, с учетом релятивистской поправки. При сближении метеорного тела с наблюдателем релятивистскую поправку к значению скорости движения тела определяют в соответствии с выражением где νr - скорость, вычисленная по результатам измерения доплеровского сдвига частоты сигнала, отраженного телом, с - скорость света, при удалении метеорного тела от наблюдателя релятивистскую поправку к значению скорости движения тела определяют в соответствии с выражением Технический результат - уменьшение ошибок при сближении с метеорным телом и повышение вероятности его перехвата. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области оптико-электронных систем управления, предназначенных преимущественно для автоматического сопровождения подвижных объектов с перемещающегося основания, и может быть использовано в образцах техники, работающих в условиях воздействия помех и пропадании информационных сигналов, а также в установках для научных исследований. Способ управления объектом, включающий выделение сигнала ошибки управления, формирование команды управления объектом, формирование признака недостоверности сигнала ошибки управления, при отсутствии этого признака производится фильтрация сигнала ошибки управления, формирование сигнала компенсации фазового запаздывания фильтрации сигнала ошибки управления, а при наличии признака недостоверности сигнала ошибки управления проводится прогнозирование сигнала ошибки управления и формирование по ней команд управления. При этом передаточная функция образовавшегося с помощью цепи внутренней обратной связи замкнутого контура выбирается в соответствии с передаточной функцией системы управления объектом. Причем в процессе управления формируется обратная связь по выходным координатам или по командам управления. При отсутствии признака недостоверности сигнала ошибки управления фильтрация сигнала ошибки управления осуществляется с учетом инерционных свойств входного сигнала и объекта управления, а управление производится по неотфильтрованному или отфильтрованному сигналу ошибки управления. При наличии признака недостоверности сигнала ошибки прогнозирование сигнала ошибки управления производится с учетом сигнала по цепи внутренней обратной связи и инерционных свойств входного сигнала и объекта управления. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости и повышении устойчивости и точности отработки высоко динамических управляющих воздействий в условиях помех измерения, прерывании оптической связи и в условиях возмущений, вызванных работой комплекса, увеличении допустимого времени нахождения в инерционном режиме, снижении вероятности срыва сопровождения объекта, снижении вероятности ложного захвата объекта. 7 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах позиционирования и навигации подвижных объектов, использующих мобильные терминалы. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого способ и устройство для оповещения о состоянии дороги включают: определение состояния дороги в пределах заданной зоны при получении команды, запускающей в мобильном терминале заданную функцию, и, при обнаружении на дороге дорожного препятствия в пределах заданной зоны, выведение оповещающей информации. Согласно изобретению производится определение состояния дороги в пределах заданной зоны и, при обнаружении на дороге дорожного препятствия в пределах заданной зоны, выдается оповещающая информация. В результате обеспечивается автоматическое определение состояния дороги в пределах зоны, заданной в мобильном терминале. При этом благодаря оповещающей информации пользователю становится легче избежать повреждений, вызываемых дорожными препятствиями. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю заготовок. Способ контроля заготовки включает сохранение данных модели, связанных с заготовкой, в систему контроля и определение относительного положения измерителя удаленности по отношению к заготовке. Также способ включает калибровку точки обзора для системы контроля по отношению к модели на основании положения измерителя удаленности по отношению к заготовке и измерение данных о фактическом расстоянии удаленности одного элемента отображения измерителя удаленности по отношению к заготовке. На основании данных о фактическом расстоянии удаленности определяют, удовлетворяет ли заготовка предварительно установленным критериям контроля. Повышается точность и надежность контроля. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Активно-импульсный телевизионный прибор ночного видения содержит блок наблюдения, телевизионный канал, блок управления и синхронизации, импульсный инфракрасный осветитель и блок деления частоты. Также в прибор дополнительно введены последовательно соединенные лазерный дальномер и блок регулировки амплитуды тока накачки, блок предварительной установки задержки и блок регулировки длительности импульса строба. Технический результат заключается в сокращении времени поиска объекта наблюдения и повышении качества получаемого изображения за счет автоматического определения дальности до объекта при помощи лазерного дальномера. 1 ил.

Однозрачковая мультиспектральная оптическая система со встроенным лазерным дальномером содержит общий входной канал, спектроделительную пластинку, отражающую спектральный диапазон оптического канала и пропускающую спектральный диапазон тепловизионного канала. При этом отраженный канал выполнен телевизионным из двух компонентов, между которыми установлена вторая спектроделительная пластинка, отражающая спектральный диапазон телевизионного канала и пропускающая спектральный диапазон дальномерного канала, который содержит плоское зеркало с осевым отверстием, расположенное под углом к оптической оси, осуществляющее апертурное разделение для ветвей фотоприемника и полупроводникового лазерного излучателя. Технический результат заключается в упрощении конструкции, а также обеспечении возможности измерения дальности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области систем безопасности, предназначенных для предотвращения несанкционированного доступа винтокрылых беспилотных летательных аппаратов в контролируемую зону и отслеживания перемещения винтокрылых БПЛА 1 в контролируемой зоне 3 с одновременной их аутентификацией. Техническим результатом изобретения является создание системы и способа обнаружения винтокрылых беспилотных летательных аппаратов с увеличенной точностью определения типа и параметров винтокрылого БПЛА 1 и увеличенной информативностью данных о винтокрылом БПЛА за счет автоматического видеонаблюдения за винтокрылым БПЛА 1 в дополнение к методам обнаружения БПЛА 1 с помощью спектрального и временного анализа акустического сигнала акустическими датчиками 2. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх