Радиоволновый способ измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата в автономных навигационных системах с использованием электромагнитных волн. Достигаемый технический результат - увеличение точности измерений. Указанный результат достигается тем, что в способе измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата, заключающемся в облучении радиоволнами подстилающей поверхности двумя антенными системами, каждая из которых ориентирована под углом θ с каждой из сторон от его оси в горизонтальной плоскости и под углом β0 в вертикальной, приеме отраженных волн, смешивании с частью излучаемой волны и выделении двух сигналов разностной частоты, частоту радиоволн модулируют по симметричному линейному закону, по каждому из двух сигналов разностной частоты вычисляют пары спектров на растущем и падающем по частоте участках модуляции, соответственно S11, S12 и S21, S22, затем определяют частотные сдвиги, соответствующие максимумам взаимно-корреляционной функции для первой и второй пары спектров - ƒD1 и ƒD2, определяют частотный сдвиг dƒ максимума взаимно-корреляционной функции между суммами спектров S11 и S12, сдвинутых по частотной шкале на fD1 в сторону увеличения и уменьшения соответственно и вычисленных через промежуток времени dt, по величинам ƒD1, ƒD2 и dƒ вычисляют путевую скорость W и угол сноса ϕ. 6 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата в автономных навигационных системах с использованием электромагнитных волн.

Для решения ряда навигационных задач, в особенности основной задачи навигации - определения места самолета - необходимо знать его полную скорость WH (скорость относительно земной поверхности), где проекцией ее на горизонтальную плоскость является путевая скорость W.

В настоящее время известны и применяются способы для измерения скорости и угла сноса летательного аппарата ЛА, использующие барометрический принцип действия. Он отличается высокой надежностью и простотой реализации, однако имеет существенные недостатки. Барометрический способ измерения скорости определяет воздушную скорость V и не учитывает скорость и направление воздушного потока U. Путевая скорость W является суммой этих двух векторов с учетом вертикальной скорости, поэтому необходима постоянная коррекция из-за изменений в скорости ветра, температуры, плотности воздуха. Корректировка угла сноса осуществляется передачей данных, по ориентирам на местности или по сигналам спутниковой навигации. Это приводит к невысокой точности, особенно при отсутствии связи, видимости или при пропадании сигналов со спутников. Поэтому для определения путевой скорости W и угла сноса ϕ применяются радиоволновые способы на основе эффекта Доплера. Это единственные способы, которые позволяют автономно измерять путевую скорость с учетом угла сноса. В частности, известен способ, описанный в доплеровском измерителе путевой скорости и угла сноса самолета (ДИСС) (Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радиолокационные и радионавигационные системы. М.: Радио и связь, 1994).

На Фиг. 1 поясняется принцип действия доплеровского однолучевого измерителя путевой скорости и угла сноса.

Как показано на Фиг. 1, в простейшем однолучевом ДИСС радиоволновое излучение с частотой ƒu направляется антенной с ЛА на подстилающую поверхность под углом β0 по направлению полета. Для определения спектра частот отраженного сигнала необходимо вырезать из облучаемой площади А элементарную полоску Ai, все точки которой расположены на направлениях, составляющих угол βi, с вектором скорости W. Имея в виду, что каждой из N элементарных полосок соответствует доплеровский сдвиг частоты ƒDi, для всей облучаемой площади спектр отраженного сигнала можно представить последовательностью частот

где λu=c/ƒu - длина волны излучаемого колебания, с - скорость света в воздухе. Если отражающие свойства поверхности в пределах облучаемой площади одинаковы, то форма огибающей спектра определяется формой диаграммы направленности (ДНА) измерителя в вертикальной плоскости. Максимальную мощность в этом случае имеет сигнал на средней частоте доплеровского спектра, соответствующей направлению Ж (оси ДНА).

Если вектор W горизонтален (высота полета Н постоянна и угол α=0) и составляет с осью ДНА угол γ в горизонтальной и β0 в вертикальной плоскости, то доплеровская частота:

В процессе вращения антенны, при совмещении направления облучения в горизонтальной плоскости с вектором W угол γ=0 и доплеровское приращение частоты достигает максимума:

В этот момент средняя доплеровская частота ƒDm определяется с помощью частотомера, затем вычисляется путевая скорость W по формуле (2). Угол сноса ϕ равен углу, составленному осью самолета и осью ДНА в момент ее совмещения с направлением вектора путевой скорости.

Данный способ не обладает достаточной точностью из-за его низкой чувствительности к изменению угла γ при небольших рассогласованиях направлений W и оси ДНА в горизонтальной плоскости. Снижают точность также наличие вибрации, нестабильность частоты и амплитуды генератора, неравномерные отражающие свойства облучаемой поверхности, - поскольку весь шум, вызванный этими факторами, накладывается на спектр доплеровского сигнала. Особо следует отметить влияние крена и возможного наличия вертикальной составляющей скорости, которые влияют на величину W, но никак не учитываются. Это приводит к необходимости дополнительного измерения высоты или поддержания антенной системы строго в горизонтальном положении, что сильно усложняет и удорожает общую систему навигации.

Более высокую точность показывают многолучевые способы измерения путевой скорости и угла сноса. Наиболее близким по технической сущности является способ измерения путевой скорости и угла сноса (Ю.П. Гришин, В.П. Ипатов, Ю.М. Казаринов и др.; Под ред. Ю.М. Казаринова. Радиотехнические системы - Радиотехнические системы: Учеб. для вузов по спец. «Радиотехника»/М.: Высш. шк., 1990. с. 362), принятый за прототип.

На Фиг. 2 показана схема поясняющая принцип действия доплеровского двухлучевого способа измерения путевой скорости и угла сноса, выбранного в качестве прототипа.

Способ заключается в облучении радиоволнами с фиксированной частотой подстилающей поверхности двумя антеннами, каждая из которых ориентирована под углом θ с каждой из сторон от оси самолета в горизонтальной плоскости и под углом β0 в вертикальной (см. Фиг. 2), приеме отраженных волн, смешивании с частью излучаемой волны и выделении первого и второго доплеровских сигналов, а вычисление путевой скорости W и угла сноса ϕ производится по частотам доплеровских сигналов ƒD1 и ƒD2. При этом не используется поворотное устройство для системы антенн, а путевая скорость W и угол сноса ϕ находится из решения системы двух уравнений с двумя неизвестными:

Данный способ позволяет определить путевую скорость с углом сноса и поперечную составляющую скорости с высокой точностью благодаря высокой чувствительности к изменению доплеровских частот при отклонении оси самолета в горизонтальной плоскости. Положительное влияние на точность также оказывает отказ от использования поворотного устройства. Однако способ не полностью устраняет ошибки от влияния вибрации, нестабильности частоты, свойств отражающей поверхности, не учитывает возможного наличия вертикальной составляющей скорости (при α≠0). Следует отметить также, что при анализе точности этого способа измерения W доплеровский сигнал обычно представляют в виде колебания единственной частоты, тогда как фактически принимаемый сигнал содержит целый спектр доплеровских частот, что было показано ранее. Это вносит дополнительные погрешности в работу ДИСС.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата.

Технический результат достигается тем, что в способе измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата, заключающемся в облучении радиоволнами подстилающей поверхности двумя антенными системами, каждая из которых ориентирована под углом θ с каждой из сторон от его оси в горизонтальной плоскости и под углом β0 в вертикальной, приеме отраженных волн, смешивании с частью излучаемой волны и выделении двух сигналов разностной частоты, дополнительно частоту радиоволн модулируют по симметричному линейному закону, по каждому из двух сигналов разностной частоты вычисляют пары спектров на растущем и падающем по частоте участках модуляции, соответственно S11, S12 и S21, S22, затем определяют частотные сдвиги, соответствующие максимумам взаимно-корреляционной функции для первой и второй пары спектров - ƒD1 и ƒD2, определяют частотный сдвиг dƒ максимума взаимно-корреляционной функции между суммами спектров S11 и S12, сдвинутых по частотной шкале на ƒD1 в сторону увеличения и уменьшения соответственно и вычисленных через промежуток времени dt, по величинам ƒD1, ƒD2 и dƒ вычисляют путевую скорость W и угол сноса ϕ.

На Фиг. 3а и Фиг. 3б изображены соответственно временные диаграммы изменения частоты излучения и сигнала разностной частоты, представленной в виде колебания единственной частоты.

На Фиг. 4а и Фиг. 4б представлены огибающие спектров сигналов разностной частоты при нулевой скорости S0(ƒ) и при движении с путевой скоростью W≠0 на растущем S11(ƒ) и падающем S12(ƒ) участках частоты излучения для первой антенной системы и, соответственно, их взаимно-корреляционная функция.

На Фиг. 5а и Фиг. 5б представлены огибающие спектров сигналов разностной частоты при нулевой скорости S0(ƒ) и при движении с путевой скоростью W≠0 на растущем S21(ƒ) и падающем S22(ƒ) участках частоты излучения для второй антенной системы и, соответственно, их взаимно-корреляционная функция.

На Фиг. 6а представлены спектры и , представляющие из себя сумму спектров S11 и S12, сдвинутых по частотной шкале на ƒD1 в сторону увеличения и уменьшения соответственно в начале и конце временного отрезка dt, а на Фиг. 6б представлена взаимно-корреляционная функция между спектрами и .

Способ реализуют следующим образом. Подстилающую поверхность облучают радиоволнами от двух антенных систем, каждая из которых ориентирована под углом θ с каждой из сторон от оси ЛА в горизонтальной плоскости и под углом β0 в вертикальной (см. Фиг. 2). При этом, как показано на Фиг. 3а, частоту излучения в каждой из антенных систем изменяют по симметричному линейному закону в диапазоне Δƒ=ƒ21, где ƒ1 и ƒ2 - его начальная и конечная частота. Сначала за время первого полупериода модуляции ТM частота растет от ƒ1 до ƒ2, затем за это же время линейно уменьшается от ƒ2 до ƒ1 (см. кривая 1, Фиг. 3а). Отраженная волна возвращается с временной задержкой на распространение до поверхности и обратно (см. кривая 2, Фиг. 3а). Если предположить, что путевая скорость равна нулю и используется антенная система с идеальной диаграммой направленности, то после смешивания с частью излучаемой волны на смесителе на его выходе образуется сигнал разностной частоты (сигнал биений):

где Н - высота ЛА. При движении ЛА с путевой скоростью W частота принимаемой волны уменьшается на растущем участке (см. кривая 3, Фиг. 3а) и увеличивается на падающем участке на величину доплеровского смещения частоты ƒD, как показано на Фиг. 3б. Как было показано ранее, фактически принимаемый сигнал содержит целый спектр разностных частот, примерно как показано на Фиг. 4а. Так, если путевая скорость ЛА W равна нулю, то спектр сигнала биений можно выразить по формуле:

где si - выборки функции, описывающей реальный спектр разностного сигнала, i=1, 2…,n - число равномерных выборок функции при изменении β0-Θ/2≤βi≤β0+Θ/2, Θ - ширина ДНА. Спектры выбираются в моменты времени (помечено штриховкой на Фиг. 3б), исключающие «зоны обращения». При этом они будут одинаковы на растущем и падающем участках СПЧМ. При движении вперед спектр на растущем участке уменьшается на величину доплеровской частоты S1(ƒ)=S0(ƒ)-ƒD, а на падающем участке увеличивается на ту же величину S2(ƒ)=S0(ƒ)+ƒD (см. Фиг. 5а и фиг.6а). При вычислении взаимно-корреляционной функции положение ее максимума будет соответствовать частотному сдвигу, равному удвоенной доплеровской частоте (см. Фиг. 5б и Фиг. 6б). Таким образом, можно определить две доплеровские частоты двух антенных систем ƒD1 и ƒD2 и, решая уравнения (3), определить путевую скорость и угол сноса. Точность измерения путевой скорости будет выше, поскольку наличие спектральных составляющих в итоговом сигнале разностной частоты в этом случае не искажает результат вычисления доплеровского частотного сдвига, также снижается влияние вибраций и отражающих свойств подстилающей поверхности.

До сих пор, как и в прототипе, полагалось, что полет ЛА происходит в горизонтальной плоскости. Если же ЛА летит с набором высоты или снижается, то появляется вертикальная составляющая полной скорости WY (см. Фиг. 1 и Фиг. 2), которая не дает приращения горизонтального пути ЛА, но входит в результат измерений доплеровских частот для обеих антенных систем, соответственно уменьшая или увеличивая ее значение. Это может привести к значительной ошибке в измерении путевой скорости. В итоге система уравнений (3) примет вид:

знак « - » у второго члена в уравнениях идет при наборе высоты (кабрировании), а «+» - при снижении (пикировании).

Таким образом, для точного измерения путевой скорости необходимо также знать текущее значение вертикальной скорости WY. Для этого воспользуемся симметричным расположением виртуального спектра сигнала биений при нулевой путевой скорости S0 относительно спектров на растущем S1 и падающем S2 участках. Положение спектра покоя S0 можно определить, передвинув массив спектра S1 вправо на величину ранее определенного доплеровского смещения ƒD1. Также можно сделать, если спектр S2 сдвинуть влево по частотной оси на ƒD1 (см. Фиг. 4а и Фиг5а). Однако для большей надежности данных можно взять нормированную сумму этих смещенных спектров и получить значение (см. Фиг. 6а). В качестве спектров S1 и S2 можно взять результаты с любого из двух антенных систем, однако для определенности будем считать S1=S11 и S2=S12. Далее, если фиксировать значения этих спектров через временной интервал dt, как и , можно вычислить взаимно-корреляционную функцию между ними и определить по положению ее максимума частотное смещение dƒ (см. Фиг. 6а,б). По этой величине можно судить о смещении частоты биений, пропорциональной текущей высоте Н, как для одночастотного представления (см. формулу 4), так и для спектрального (см. формулу 5). Таким образом, по отношению величин dƒ и dt определяется изменение высоты по времени, т.е. значение вертикальной скорости WY.

Далее дело сводится к решению системы двух уравнений с двумя неизвестными (6) - W и ϕ. При этом в уравнениях длину волны высокочастотного излучения λu можно вполне выбрать равной середине модулированного по частоте излучения, поскольку имеют место соотношения ƒu>>ƒb>>ƒD.

Способ измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата, заключающийся в облучении радиоволнами подстилающей поверхности двумя антенными системами, каждая из которых ориентирована под углом θ с каждой из сторон от его оси в горизонтальной плоскости и под углом β0 в вертикальной, приеме отраженных волн, смешивании с частью излучаемых волн и выделении двух сигналов разностной частоты, отличающийся тем, что частоту радиоволн модулируют по симметричному линейному закону, по каждому из двух сигналов разностной частоты вычисляют пары спектров на растущем и падающем по частоте участках модуляции, соответственно S11, S12 и S21, S22, затем определяют частотные сдвиги, соответствующие максимумам взаимно-корреляционной функции для первой и второй пар спектров - и , определяют частотный сдвиг максимума взаимно-корреляционной функции между суммами спектров S11 и S12, сдвинутых по частотной шкале на в сторону увеличения и уменьшения соответственно и вычисленных через промежуток времени dt, по величинам и вычисляют путевую скорость W и угол сноса ϕ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемым техническим результатом является устранение неоднозначности распознавания неманеврирующей баллистической цели (БЦ).

Изобретение относится к способу детектирования колеса (1). Техническим результатом является повышение надежности детектирования и эффективности процесса оценки сигнала.

Изобретение относится к области радиолокации. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения курса неманеврирующей аэродинамической цели.

Изобретение относится к активным импульсным радиолокационным системам обнаружения и наблюдения воздушно-космических целей и предназначено для надежного обнаружения движущихся целей с различением их скоростных и маневренных характеристик, позволяющим осуществлять своевременную перенастройки системы вторичной обработки радиолокационного сигнала на работу по маневрирующей цели.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС) для обнаружения маневра баллистических объектов (БО). Достигаемый технический результат - повышение вероятности обнаружения маневра БО как на активном, так и на пассивном участках траектории их полета.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности обнаружения маневра баллистической ракеты.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для вычисления на основе корреляционного принципа радиальной скорости движущегося объекта; может использоваться в автоматизированных системах управления воздушным движением для обнаружения и измерения скорости летательных аппаратов.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения путевой скорости транспортных средств с использованием эффекта Доплера для электромагнитных волн.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения путевой скорости транспортных средств с использованием эффекта Доплера для электромагнитных волн.

Изобретение относится к способам и устройствам обработки радиолокационных (РЛ) сигналов в радиолокационных станциях (РЛС) и может быть использовано для измерения скорости полета воздушного объекта (ВО).

Изобретение относится к области испытания боеприпасов. Способ определения глубины проникания бронебойных цельнокорпусных калиберных и подкалиберных снарядов в толстостенную преграду включает выстрел снарядом по преграде и последующее определение его скорости доплеровским локатором до и после поражения преграды. Ось диаграммы направленности антенны локатора ориентируется под максимально малым углом к завершающей части траектории движения снаряда. Скорость снаряда определяется по сигналу, отраженному от его донной хвостовой части. Глубина проникания определяется путем интегрирования полученной по результатам измерений зависимости скорости движения снаряда от начала торможения до нулевого значения. Способ позволяет повысить точность измерения скорости снаряда, получить более достоверную информацию при оценке пробивного действия снарядов. 2 ил.

Изобретение относится к способу детектирования вращающегося колеса транспортного средства. Предложен способ детектирования вращающегося колеса (1) транспортного средства (2), характеризующийся тем, что детектируют колесо (1) путем оценки допплеровского сдвига частоты отраженного колесом (1) и возвращенного с допплеровским сдвигом измерительного луча (6), испускаемого детекторным блоком (5), мимо которого проходит указанное транспортное средство (2). В относительном положении (R), относительно колеса (1), транспортное средство (2) содержит бортовое устройство (15), способное устанавливать радиосвязь (23) с приемопередатчиком (24), установленным в известном положении (L) в детекторном блоке. Способ включает: измерение направления (δ) и расстояния (z) до бортового устройства (15) от приемопередатчика (24) посредством радиосвязи (23) между указанными устройствами и управление направлением излучения (δ, β, γ) или положением (A) излучения измерительного луча (6) в соответствии с измеренными направлением (δ) и расстоянием (z) и с учетом вышеуказанных относительного положения (R) и положения (L). Относительное положение (R) сохраняют в бортовом устройстве (15) и считывают из бортового устройства (15) с помощью радиосвязи (23) для учета при вышеуказанном управлении. Достигается создание усовершенствованного способа детектирования колес, основанного на допплеровских измерениях. 14 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемым техническим результатом изобретения является упрощение способа и устройства обнаружения маневра баллистического объекта (БО) при сохранении высокой вероятности обнаружения маневра. Указанный результат достигается за счет того, что абсолютную разность между оценкой первого приращения произведения дальности на радиальную скорость, полученной по выборке большего объема, и оценкой первого приращения произведения дальности на радиальную скорость, полученной по выборке меньшего объема, определяют только по выборке большего объема. Для этого в блоке оценивания первого приращения произведения дальности на радиальную скорость фиксированную выборку произведений дальности на радиальную скорости большего объема умножают на заранее рассчитанные весовые коэффициенты определения абсолютной разности между оценками, полученными по выборкам большего и меньшего объема, что позволяет упростить способ обнаружения маневра баллистического объекта и устройство, его реализующее. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для определения модуля скорости баллистического объекта (БО) с использованием выборки произведений дальности на радиальную скорость и относится к радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - повышение точности определения модуля скорости БО в наземных радиолокационных станциях (РЛС) с грубыми измерениями угла места, азимута и дальности и уменьшение объема хранимых предыдущих измерений. Указанный технический результат достигается тем, что через интервалы времени, равные периоду обзора Т0, в РЛС измеряют дальность, угол места, радиальную скорость и формируют выборку значений высоты БО и произведений дальности на радиальную скорость. Определяют оценку высоты БО в середине интервала наблюдения и оценку первого приращения произведения дальности на радиальную скорость в конце интервала наблюдения с помощью α, β фильтров. Вычисляют геоцентрический угол между РЛС и БО в середине интервала наблюдения по формуле , где rcp - дальность до БО в середине интервала наблюдения, RЗ - радиус Земли, и ускорение силы тяжести в середине интервала наблюдения по формуле , где - ускорение силы тяжести на поверхности Земли. Далее вычисляют сглаженное значение модуля скорости БЦ в середине интервала наблюдения на невозмущенном пассивном участке траектории по формуле , где N - число измерений на интервале наблюдения. Устройство для реализации способа состоит из двух α, β фильтров и вычислителей геоцентрического угла, ускорения силы тяжести и модуля скорости. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемым техническим результатом изобретения является упрощение схемы обнаружителя маневра (ОМ) баллистической ракеты (БР) при повышении вероятности обнаружения маневра. Указанный результат достигается за счет того, что фиксированную выборку произведений дальности на радиальную скорости умножают на заранее рассчитанные весовые коэффициенты определения абсолютной разности между оценками, полученными по выборкам большего и меньшего объемов, что обеспечивает примерно в два раза сокращение количества блоков ОМ. 2 ил., 3 табл.
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использованы для обнаружения и завязывания трассы цели. Достигаемый технический результат по первому варианту способа сопровождения цели - сокращение временных затрат на завязывание трасс целей и увеличение надежности сопровождения за счет уменьшения размеров стробов, а также возможность обнаружения в первом обзоре особо опасных высокоскоростных целей. Указанные технические результаты достигаются тем, что в способе сопровождения цели, основанном на установке строба первичного захвата по измеренной при ее обнаружении дальности с использованием зондирующего сигнала с однозначной дальностью с последующей выработкой строба сопровождения, зондируют области стробов сигналами, обеспечивающими измерение допплеровской скорости цели. Достигаемым техническим результатом по второму варианту способа излучения и приема сигнала является использование той же структуры сигнала для измерения (разрешения) допплеровской скорости, что и для измерения дальности. Указанный технический результат достигается тем, что в способе излучения и приема сигнала при измерении (разрешении) допплеровской скорости, основанном на формировании сигнала с внутриимпульсной модуляцией, сигнал излучают отдельными частями, а при приеме их отражений сжимают их в допплеровских каналах. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС). Достигаемый технический результат - обеспечение электронного сканирования лучом фазированной антенной решетки (ФАР) в азимутально-угломестном секторе для РЛС с одномерным электронным сканированием при остановке вращения антенны в азимутальной плоскости. Технический результат достигается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства, заключающемся в электронном и механическом сканировании лучом фазированной антенной решетки по углу места и механическом по азимуту, изменяют плоскость электронного сканирования ФАР путем вращения или качания ФАР вокруг оси, перпендикулярной ее плоскости, с возможностью обеспечения электронного сканирования лучом ФАР в азимутально-угломестном секторе для РЛС с одномерным электронным сканированием при остановке вращения или качания антенны в азимутальной плоскости. 1 ил.

Изобретение относится к способам с использованием двойной метки для определения местоположения движущихся объектов в шахте. Достигаемый технический результат – повышение точности определения местоположения движущегося объекта в шахте. Указанный результат достигается за счет того, что высокоточный способ определения местоположения с использованием двойной метки включает в себя способ определения местоположения движущегося объекта первого типа в шахте и способ определения местоположения движущегося объекта второго типа в шахте; способ включает в себя этапы, на которых: осуществляют установку двух меток определения местоположения по горизонтали или по вертикали на движущемся объекте и выполняют их с возможностью осуществления связи с двумя базовыми станциями определения местоположения, установленными вдоль потолка выработки, и получают местоположение движущегося объекта в реальном времени с помощью построения функции оптимизации между расстоянием, определенным по показателю уровня принимаемого сигнала, и расчетным расстоянием между меткой и базовой станцией определения местоположения и поиска минимального значения; решают функцию оптимизации с помощью итерационного процесса, включающего этап определения начального итерационного значения и шага итерации в левом/правом направлении. Способ применим для определения местоположения объектов с профилем в виде полосы, параллельным плоскости выработки (например, шахтная тележка или врубовая машина), или объектов с профилем в виде полосы, перпендикулярным плоскости выработки (например, рабочий). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к радиолокации протяженных целей, в частности к радиолокационным измерителям высоты, скорости и наклона вектора скорости летательного аппарата (ЛА) относительно земной поверхности, и может быть использовано при пикирующих траекториях ЛА, в том числе на беспилотных летательных аппаратах и снарядах. Результаты измерений высоты и вектора скорости ЛА могут быть использованы в интересах автономной навигации ЛА или коррекции инерциальной системы управления. Достигаемый технический результат - измерение высоты, истинной скорости ЛА и угла между направлением вектора скорости и плоскостью горизонта (угла пикирования) при использовании однолучевой антенной системы, ориентированной в направлении, совпадающем с продольной осью ЛА. Указанный результат достигается тем, что производится зондирование земной поверхности радиолокационным сигналом в направлении продольной оси ЛА, когерентный прием отраженного сигнала с получением двумерного радиолокационного изображения (РЛИ) местности в координатах дальность - доплеровская частота, нахождение зависимости максимальной доплеровской частоты (МДЧ) от дальности по данным РЛИ, формирование исходной гипотезы о координатах ЛА по имеющимся априорным данным, при этом итерационно уточняют гипотезу о значениях измеряемых параметров за счет расчета гипотетической кривой МДЧ, соответствующей гипотезе, формируют сигнал ошибки гипотетической кривой МДЧ относительно кривой МДЧ по данным РЛИ, преобразуют сигнал ошибки кривой МДЧ в сигнал ошибки измеряемых параметров, суммируют его с уточняемой гипотезой, повторяют итерации и выдают в режиме слежения измеренных параметров высоты, истинной скорости и угла наклона вектора скорости ЛА относительно горизонта потребителю. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для определения путевой скорости неманеврирующей аэродинамической цели преимущественно в радиолокационных станциях (РЛС) с грубыми измерениями угловых координат. Достигаемый технический результат изобретения - повышение точности определения путевой скорости. Для этого перемножают данные измерений дальности и радиальной скорости, определяют с помощью, цифрового нерекурсивного фильтра (ЦНРФ) оценку первого приращения произведения дальности на радиальную скорость за период обзора РЛС, делят оценку на период обзора РЛС, из полученного результата вычисляют квадратный корень. Устройство, реализующее способ, содержит последовательно соединенные умножитель дальности на радиальную скорость, ЦНРФ, делитель на период обзора, вычислитель квадратного корня. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата в автономных навигационных системах с использованием электромагнитных волн. Достигаемый технический результат - увеличение точности измерений. Указанный результат достигается тем, что в способе измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата, заключающемся в облучении радиоволнами подстилающей поверхности двумя антенными системами, каждая из которых ориентирована под углом θ с каждой из сторон от его оси в горизонтальной плоскости и под углом β0 в вертикальной, приеме отраженных волн, смешивании с частью излучаемой волны и выделении двух сигналов разностной частоты, частоту радиоволн модулируют по симметричному линейному закону, по каждому из двух сигналов разностной частоты вычисляют пары спектров на растущем и падающем по частоте участках модуляции, соответственно S11, S12 и S21, S22, затем определяют частотные сдвиги, соответствующие максимумам взаимно-корреляционной функции для первой и второй пары спектров - ƒD1 и ƒD2, определяют частотный сдвиг dƒ максимума взаимно-корреляционной функции между суммами спектров S11 и S12, сдвинутых по частотной шкале на fD1 в сторону увеличения и уменьшения соответственно и вычисленных через промежуток времени dt, по величинам ƒD1, ƒD2 и dƒ вычисляют путевую скорость W и угол сноса ϕ. 6 ил.

Наверх