Устройство измерения скорости подвижного наземного объекта

Авторы патента:

G01S13/58 - для определения скорости или траектории движения; для определения знака направления движения

Владельцы патента RU 2758561:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области автономного измерения скорости наземных подвижных объектов. Техническим результатом изобретения является создание устройства, обеспечивающего возможность осуществления распознавания сигналов с амплитудной и частотной манипуляцией, а также позволяющего расширить диапазоны измерений частоты. Устройство измерения скорости подвижного наземного объекта состоит из двух антенн, сумматора, блока генератора и детектора и измерителя частоты. Вход измерителя частоты соединен прямой связью с выходом устройства для определения частоты, вида модуляции и манипуляции принимаемых сигналов и с выходом цифрового измерителя частоты. Выход блока генератора и детектора соединен прямой связью со входом цифрового измерителя частоты. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам автономного измерения скорости наземных подвижных объектов и представляет собой доплеровский датчик скорости с использованием электромагнитного поля сверхвысокочастотного диапазона, может применяться на гусеничных и колесных топопривязчиках, подвижных объектах назначения в составе навигационных систем.

Известен своим практическим использованием доплеровский датчик, который содержит блок антенн, состоящий из двух антенных устройств, осуществляющих излучение и прием сигнала под углами (и 180о-(к продольной оси корпуса машины, два блока генератора и детектора, принцип работы которого основан на осуществляющих генерирование излучаемых сигналах и гетеродинировании принимаемых сигналов [1].

Недостатками данного устройства является особенность уменьшения влияния угловых эволюций корпуса подвижного наземного объекта на точность измерения скорости.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения скорости наземного объекта [2], принцип работы которого основан на применении для компенсации влияния угловых эволюций корпуса объекта метода суммы сигналов.

Применение подобных устройств ограничивается отсутствием возможности распознавания сигналов с амплитудной и частотной манипуляцией и невозможностью достаточного расширения диапазонов измерений частоты.

Задачей изобретения является создание устройства, альтернативного известному техническому решению [2], а также обеспечивающего возможность осуществления распознавания сигналов с амплитудной и частотной манипуляцией, а также позволяющего расширить диапазоны измерений частоты.

Требуемый технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство измерения скорости подвижного наземного объекта содержит две антенны, сумматор, блок генератора и детектора, измеритель частоты, устройство для определения частоты, вида модуляции и манипуляции принимаемых сигналов, цифровой измеритель частоты [3, 4].

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено устройство измерения скорости подвижного наземного объекта, где обозначено:

1 - антенна;

2 - антенна;

3 - сумматор;

4 - блок генератора и детектора;

5 - измеритель частоты;

6 - устройство для определения частоты, вида модуляции и манипуляции принимаемых сигналов;

7 - цифровой измеритель частоты.

Устройство измерения скорости подвижного наземного объекта работает следующим образом: антенны 1 и 2 осуществляют излучение сигналов под углами γ и 180о-γ к продольной оси корпуса объекта и прием их с этих направлений после рассеяния поверхностью Земли, входы антенн 1 и 2 соединены с генераторным выходом блока генератора и детектора 4, а выходы антенн 1 и 2 через соответствующие входы сумматора 5 соединены с входом блока генератора и детектора 4, низкочастотный выход которого соединен с измерителем частоты 5, а выход измерителя частоты 5 является выходом устройства, полезный сигнал с дополнительно введенного устройства для определения частоты, вида модуляции и манипуляции принимаемых сигналов 6, обеспечивающего возможность распознавания сигналов с амплитудной и частотной манипуляцией поступает на вход измерителя частоты 5, а сигнал с выхода блока генератора и детектора 4 поступает на вход дополнительного цифрового измерителя частоты 7, позволяющего расширить диапазоны измерений частоты, а затем сигнал с выхода 7 поступает на вход измерителя частоты 5.

Измерение скорости наземного объекта производится путем измерения доплеровского сдвига частоты снятого суммарного сигнала с обеспечением возможности осуществления распознавания сигналов с амплитудной и частотной манипуляцией, а также позволяющего расширить диапазоны измерений частоты, благодаря введению в схему изобретения дополнительных устройства для определения частоты, вида модуляции и манипуляции принимаемых сигналов и цифрового измерителя частоты. Суммирование сигналов должно проводиться в линейной части устройства: на апертуре приемника; в волноводном тракте; в сумматоре на выходе детектора.

Источники информации:

1. RU 2397506, 2008.

2. RU 2052833, 1996.

3. RU 2573718, 2016.

4. RU 2517783, 2014.

Устройство измерения скорости подвижного наземного объекта, состоящее из двух антенн, сумматора, блока генератора и детектора, измерителя частоты, отличающееся тем, что в него дополнительно введены устройство для определения частоты, вида модуляции и манипуляции принимаемых сигналов и цифровой измеритель частоты, причем выход устройства для определения частоты, вида модуляции и манипуляции принимаемых сигналов соединен прямой связью со входом измерителя частоты, выход блока генератора и детектора соединен прямой связью со входом цифрового измерителя частоты, а выход цифрового измерителя частоты, в свою очередь, соединен прямой связью со входом измерителя частоты.

Изобретение относится к области радиолокации с переключением частоты (ПЧ) радиоволн и может использоваться в бортовых (например, автомобильных) радиолокационных датчиках (РЛД), предназначенных для обнаружения движущихся целей, измерения расстояния до них, а также определения скорости и направления движения.

Способ определения курса объекта на линейной траектории с использованием выборок квадратов дальности // 2753615

Изобретение относится к области радиолокации. Техническим результатом изобретения является повышение точности и устранение неоднозначности определения курса объекта на линейной траектории.

Способ определения курса объекта на линейной траектории с использованием выборок квадратов дальности // 2753615

Способ и устройство определения момента окончания активного участка баллистической траектории по выборкам квадратов дальности // 2752265

Изобретение относится к устройствам траекторной обработки радиолокационной информации. Технический результат изобретения – уменьшение вычислительных затрат и времени запаздывания выявления момента окончания активного участка траектории (АУТ) полета баллистического объекта (БО).

Способ определения ортогональных составляющих векторов скоростей и способ определения координат двух космических аппаратов с использованием земных станций // 2750983

Заявленная группа изобретений относится к области космонавтики, а именно к технике выполнения траекторных измерений и определения координат и ортогональных составляющих векторов скоростей КА, и может быть использована на наземных и бортовых комплексах управления полетом КА для точного определения текущих параметров движения КА.

Способ определения ортогональных составляющих вектора скорости и способ определения координат космического аппарата с использованием земных станций // 2750753

Заявленная группа изобретений относится к области космонавтики, а именно к технике выполнения траекторных измерений, определения координат и ортогональных составляющих вектора скорости КА, и может быть использована на наземных и бортовых комплексах управления полетом КА для точного определения текущих параметров движения КА.

Способ определения ортогональных составляющих вектора скорости и способ определения координат космического аппарата с использованием земных станций // 2750228

Заявленная группа изобретений относится к области космонавтики, а именно к технике выполнения траекторных измерений, определения координат и ортогональных составляющих вектора скорости космического аппарата (КА), и могут быть использованы на наземных и бортовых комплексах управления полетом КА для точного определения текущих параметров движения КА.

Способ определения ортогональных составляющих векторов скоростей и способ определения координат двух космических аппаратов с использованием земных станций // 2749878

Предложенная группа изобретений относится к области космонавтики, а именно к технике выполнения траекторных измерений и определения координат и ортогональных составляющих векторов скоростей КА, и может быть использована на наземных и бортовых комплексах управления полетом КА для точного определения текущих параметров движения КА.

Способ и система определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения // 2743479

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано при разработке перспективных радиолокационных систем и их модернизации. Достигаемый технический результат: обеспечение высокой вероятности принятия правильного решения при определении целей, наиболее благоприятных для атаки.

Способ сопровождения крылатой ракеты при огибании рельефа местности в различных тактических ситуациях // 2760951

Предполагаемое изобретение относится к области цифровой обработки сигналов и может быть использовано в системах сопровождения подвижных объектов и системах наведения ракет для сопровождения крылатой ракеты (КР) и распознавания варианта тактической ситуации, включающего вариант траектории полета ракеты с огибанием рельефа местности, вариант характера полета (интенсивности маневра) ракеты и вариант помеховой обстановки. Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей радиолокационных станций (РЛС) и радиолокационных головок самонаведения (РГС) по сопровождению КР и распознаванию варианта тактической ситуации, повышение достоверности и устойчивости фильтрации траекторных параметров движения КР относительно РЛС (или РГС) и распознавания варианта тактической ситуации. Способ заключается в одновременном формировании достоверных безусловных оценок фазовых координат относительного перемещения ракеты и носителя РЛС (или РГС) и оценки варианта тактической ситуации. В способе осуществляют комплексирование информации РЛС (или РГС) и индикатора варианта тактической ситуации, учет уточненных на основе цифровой карты местности (ЦКМ) априорных данных о динамике траекторных параметров ракеты и смене варианта тактической ситуации, адаптацию системы обработки информации к ним и учет альтернативных моделей движения ракеты и измерений ее траекторных параметров. На основе узкополосной доплеровской фильтрации сигнала, отраженного от корпуса ракеты, в РЛС (или РГС), формируют по процедуре быстрого преобразования Фурье (БПФ) отсчет доплеровской частоты с максимальной амплитудой составляющих полученного спектра сигнала, преобразуют его в значение скорости. Далее проводят обработку сформированных значений скорости и выходных показаний дальномера, акселерометра и индикатора в многоканальном фильтре по процедуре совместных фильтрации фазовых координат и распознавания состояния марковской структуры линейной стохастической динамической системы на основе двухмоментной параметрической аппроксимации (ДПА) нормальным законом, основанной на априорных данных в виде математической модели (ММ) системы «носитель РЛС (или РГС) - крылатая ракета - РЛС (или РГС) - комплексный индикатор» со случайной скачкообразной структурой (ССС), включающей уточненные на основе ЦКМ линейные альтернативные модели эволюции траекторных параметров движения ракеты, линейные альтернативные модели измерений этих параметров в РЛС (или РГС), уточненную на основе ЦКМ комплексную марковскую модель смены варианта тактической ситуации (смены состояния структуры), комплексную марковскую модель индикатора варианта тактической ситуации, альтернативные модели неуправляемых случайных возмущений и помех, при начальных условиях. На выходе фильтра формируют оценки варианта тактической ситуации, безусловных математического ожидания (МО) траекторных параметров и ковариационной матрицы (КМ) ошибок их оценивания. 1 ил.